Os materiais dilatam quando aquecem — Educação física, 11–13 anos
Aquecer faz geralmente um material ocupar um pouco mais de espaço, enquanto arrefecer faz com que contraia. Esta pequena mudança é importante em pontes, carris e instrumentos de medição.
As partículas quentes precisam de um pouco mais de espaço
Quando um sólido aquece, as suas partículas vibram com mais intensidade e tendem a ficar ligeiramente mais afastadas. O objecto todo fica um pouco mais comprido ou largo; ao arrefecer, geralmente contrai. As partículas não ficam maiores e o material não se transforma noutra substância.
Porquê deixar folgas nos carris e nas pontes?
Os construtores tiveram de resolver um problema prático: as estruturas metálicas compridas mudam de comprimento com o tempo. Se as extremidades não pudessem mover-se, o calor poderia deformar os carris ou fazer partes da ponte pressionarem-se perigosamente. Folgas pequenas e juntas deslizantes dão espaço para a dilatação e a contracção normais.
Uma junta de ponte em números
Imagina uma ponte de aço com 100 m que aumenta 1 mm por cada 10 m quando a temperatura sobe. Primeiro, 100 m contêm dez troços de 10 m. Depois, cada troço aumenta 1 mm, portanto a mudança total é 10 mm, ou 1 cm. A ponte passa a ter 100,01 m, por isso as juntas têm de permitir esse movimento.
Não é apenas o ar quente
É compreensível observar balões e pensar que só os gases dilatam. Os sólidos e os líquidos também dilatam quando aquecem, mas geralmente em quantidades muito menores, por isso a mudança é mais difícil de ver. O tamanho do efeito depende do material e da variação de temperatura.
Termómetros e estruturas seguras
Um termómetro de líquido usa a dilatação: o líquido quente ocupa mais espaço e sobe num tubo estreito. Os engenheiros aplicam a mesma ideia ao planear pontes, linhas de caminho de ferro, canos e estradas de betão. Incluem folgas, juntas flexíveis ou materiais adequados para evitar fendas e deformações.
Continua a explorar
Outras línguas
A carregar o MyLeoNes™…