DILATAÇÃO TÉRMICA E SEUS EFEITOS

Todos os corpos existentes na natureza, sólidos, líquidos ou gasosos, quando em processo de aquecimento ou resfriamento, ficam sujeitos à dilatação ou contração térmica. O processo de contração e dilatação dos corpos ocorre em virtude do aumento ou diminuição do grau de agitação das moléculas que constituem os corpos. Ao aquecer um corpo, por exemplo, ocorrerá um aumento na distância entre suas moléculas em consequência da elevação do grau de agitação das mesmas. Esse espaçamento maior entre elas se manifesta através da escansão das dimensões do corpo, as quais podem ocorrer de três formas: linear, superficial e volumétrica. O contrário ocorre quando os corpos são resfriados. Ao acontecer isso as distâncias entre as moléculas são diminuídas e em consequência disso há diminuição nas dimensões do corpo. 
Dilatação Linear: é a dilatação que se caracteriza pela variação no comprimento do corpo
Trilhos de trem envergados por dilatação térmica

Dilatação Superficial: é a dilatação que se caracteriza pela variação na área superficial do corpo

Dilatação Volumétrica: é a dilatação que se caracteriza pela variação no volume do corpo

Usinas Termoelétricas

             

                   TERMÔMETRO

História

           O primeiro termômetro foi inventado por Galileu em 1602. O termômetro era composto de uma parte de vidro arredondada, chamada de bulbo, e um fino “pescoço”, também de vidro, que servia para ser imerso em um recipiente que contivesse água e corante. Galileu aquecia o bulbo de vidro retirando parte do ar que estava dentro para, assim, poder emborcar o tubo dentro da água. Após mergulhar o tubo dentro da vasilha com água e corante, a temperatura do bulbo voltava a seu valor normal, fazendo com que a água subisse através do tubo até certa altura. Dessa forma, Galileu podia comparar temperaturas de vários objetos que eram colocados em contato com o bulbo, pois a altura da coluna de água dependia exatamente da temperatura do objeto, ou seja, quanto maior a temperatura, maior a coluna de água.Baseado nas ideias de Galileu, o médico francês Jean Rey construiu o primeiro termômetro de líquido, em 1637, semelhante aos que são usados hoje. 
Alguns anos mais tarde, o Duque de Toscana, Fernando II, contribuiu inventando outro termômetro, parecido com o de Rey, que era capaz de medir temperaturas inferiores ao ponto de solidificação da água, ele utilizou como substância termométrica o álcool, que congela a uma temperatura bem mais baixa que a água. Vários cientistas, como Torricelli (1672), se dedicaram à construção de termômetros, todos baseados na dilatação de líquidos e gases. 

O 1° Termômetro

O primeiro termômetro foi criado por Galileu Galilei em 1592. Galileu, considerado o pai da experimentação, foi físico, matemático, astrônomo e filósofo italiano que teve papel muito importante na evolução das ciências. O aparelho construído por ele era feito de um fino tubo de vidro, que tinha uma de suas extremidades colocada em recipiente contendo água colorida e na outra um bulbo, também de vidro. Utilizado pelos médicos da época para medir a temperatura das pessoas, esse aparelho não pôde ser considerado um termômetro, pois não tinha escalas para averiguar a temperatura, de modo que ele permitia apenas a comparação entre as temperaturas de dois corpos ou objetos. Diante disso ele foi conhecido como “termoscópio de Galileu”.   

 

Outros termômetros 

O termômetro a álcool, normalmente utilizado em laboratório de ciências, pois possui escala entre -10^oC e 150^oC. É também usado em residências, para verificar a temperatura ambiente.Alguns termômetros desse tipo utilizam corantes vermelhos, possuindo um custo mais baixo que o de mercúrio, e além disso, são menos prejudiciais a nossa saúde, pois o mercúrio é um metal tóxico e um de seus efeitos colaterais é a doença renal.  

O Termômetro mercúrio, por ter um valor alto de coeficiente ele aumenta de volume à menor variação de temperatura. O volume do mercúrio aquecido se expande no tubo capilar do termômetro. E essa expansão é medida pela variação do comprimento, numa escala graduada que pode ter uma precisão de 0,05 °C. 

Escala

Escala Celsius

A Escala Celsius é a mais comum entre todas, foi criada em 1742 pelo astrônomo sueco Anders Celsius. Ele estabeleceu pontos fixos da sua escala como sendo os pontos de fusão do gelo e de ebulição da água, ou seja, 0° para o ponto de fusão de gelo e 100° para o ponto de ebulição da água.

Escala Fahrenheit 

Daniel Gabriel Fahrenheit, o inventor do termômetro de mercúrio, foi o inventor dessa escala por volta dos anos de 1742. Ele em seus estudos obteve uma temperatura de 32°F para uma mistura de água e gelo, e uma temperatura de 212°F para a água fervente. Assim, na escala Fahrenheit a água vira gelo a uma temperatura de 32°F e ferve a uma temperatura de 212°F. É a escala mais utilizada nos países de língua inglesa.

Escala Kelvin e o zero absoluto

Como já foi dito, a temperatura mede o grau de agitação das moléculas, sendo assim a menor temperatura corresponde à situação na qual essa agitação cessa. Esse é denominado de zero absoluto. Na prática esse ponto é impossível de se alcançar, contudo, esse valor foi alcançado teoricamente na escala Celsius e corresponde a um valor igual a -273,15°C (aproximadamente -273). Willian Tomson, que viveu entre os anos de 1824 a 1907, durante a realização de experimentos verificou que se o volume de um gás for mantido constante, a sua pressão seria reduzida a uma razão de 1/273 do valor inicial para uma variação de -1°C na temperatura. Assim, ele concluiu que se o gás sofresse uma redução de temperatura de 0°C para -273°C, a sua temperatura reduziria a zero. A esse valor de -273°C ficou conhecido como zero absoluto. Kelvin atribuiu o zero da sua escala como sendo igual a -273°C na escala Celsius.

         Temperaturas Extremas                       Cidade mais fria do planeta

 Yakutsk é a cidade mais fria do mundo na atualidade, com temperatura média anual de 21°C negativos. No entanto, suas temperaturas são bem variadas: seus verões atingem uma média de até 25°C positivos e os invernos chegam a 40°C negativos. Localizada no nordeste da Rússia, a mais de 6 mil quilômetros de Moscou, serviu como uma espécie de prisão para condenados políticos, durante a Revolução Russa. Possui mais de 235 mil habitantes e é a cidade mais importante, além de ser a mais habitada da região.Embora o frio seja intenso, a região é rica em ouro e abastece 20% do mercado mundial de diamantes brutos. Talvez esse seja um dos motivos pelos quais tantas pessoas ainda vivam na cidade.Uma das lendas de Yakutsk conta que a cidade é tão rica em elementos porque quando o Deus da criação voava pelo mundo para distribuir suas riquezas e recursos naturais, passou por Yakutsk e ficou com tanto frio que suas mãos ficaram dormentes e todos os elementos caíram na cidade.

  

 Local mais quente do planeta 

O local quente do planeta pertence ao Irã: Dasht-e Lut, também conhecido como o Deserto de Lut, o 25º maior do mundo, é um grande deserto de sal no sudeste da província de Kerman, no Irã. Na superfície arenosa do local tem sido medidas temperaturas tão elevadas quanto 71°C. O satélite “Aqua” da NASA, num estudo de sete anos de temperaturas da superfície terrestre global, indicou o Deserto de Lut como o ponto mais quente do planeta.