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By Lucien Silvano Alhanati

  Física

Calor CAL

 

  Dilatação CAL02

Dilatação dos líquidos CAL0202

O que é volume real e volume aparente de um líquido ? CAL020201

Um recipiente graduado só mede o volume real de um líquido quando a leitura é feita na temperatura de graduação do recipiente.
Exemplificando
Considere um recipiente graduado a uma de  20oC

Na situação A com o recipiente à 20oC o volume do líquido lido na escala é o volume real.
Na situação B com o recipiente à 10oC o recipiente está contraído e o volume real é menor que o volume que o volume lido na escala. Dizemos neste caso que 50cm3 é um volume aparente.
Na situação C com o recipiente à 30oC o recipiente está dilatado e o volume real é maior que o volume que o volume lido na escala. Dizemos neste caso que 50cm3 é um volume aparente.
Conclusão:
 - volume real é o volume do líquido lido na escala do recipiente na temperatura de graduação
 - volume aparente é o volume do líquido lido na escala do recipiente numa temperatura diferente da de graduação

 O que é coeficiente de dilatação real de um líquido ? CAL020202

É o coeficiente de dilatação volumétrica calculado em função dos volumes reais, ou seja

r = (1 / V).(DV / DT)

 O que é coeficiente de dilatação aparente de um líquido ? CAL020203

É o coeficiente de dilatação volumétrica calculado em função dos volumes aparentes, ou seja

a = (1 / Va).(DVa / DT)

 Qual é a relação entre o coeficiente de dilatação real e aparente de um líquido ? CAL020204

r = a + g
onde g é o coeficiente de dilatação volumétrica do do material do vaso que contém o líquido 

Demonstração da relação r = a + g
Considere um vaso contendo um líquido em três situações.

- Situação A
O vaso contem o líquido na temperatura T de graduação. A leitura V na escala do vaso é o volume real inicial do líquido.
- Situação B
O vaso e o líquido são aquecidos de DT . A leitura Va na escala do vaso corresponde ao volume aparente do líquido aquecido de DT. A dilatação aparente do líquido é DVa = Va - V.
- Situação C
Numa suposição apenas teórica resfriamos apenas o vaso de DT mantendo o líquido aquecido. O vaso se contrai voltando à temperatura de graduação, o líquido sobe na escala e a leitura Vr corresponde ao volume real do líquido aquecido. A variação de volume do vaso DVv = Vr - Va.
A dilatação real do líquido é DVr = Vr - V.
A figura nos mostra que >>> DVr = DVa + DVv >>> V.r.DT = V.a.DT + V.g.DT >>>  r = a + g

Qual é o aspecto do gráfico do volume real de um líquido em função da temperatura ? CAL020205

Como a taxa de variação do volume real em relação ao tempo é dV / dT = r.V, se o coeficiente de dilatação volumétrica r for constante o gráfico será retilíneo, como mostra a figura

Como se dilata a água no estado líquido ? CAL020206

A água no estado líquido apresenta uma dilatação anômala com um volume mínimo aos 4oC, conforme mostra a figura.

Qual é o aspecto do gráfico da massa específica da água líquida em função da temperatura ? CAL020207

Como a massa específica é a razão entre a massa e o volume >>> m = m / V, quando o volume assume um valor mínimo aos 4oC a massa específica assume um valor máximo como mostra a figura.

O valor da massa específica da água aos 4oC é 1g / cm3

Como a dilatação anômala da água líquida é importante na preservação da vida nas regiões frias de nosso planeta ? CAL020208

Veja em CAL060208

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