Question

Fenômenos da dilatação

Answer 1

Existem inúmeras situações nas quais os fenômenos de dilatação térmica são influentes em nossas vidas. Na grande maioria delas, sequer percebemos essa importância, seja pelo desconhecimento, seja pelos pequenos valores em que essas dilatações acontecem. Vamos enumerar algumas delas:

1. Ao colocarmos líquidos muito quentes em um copo de vidro, este pode rachar. Isso acontece porque o vidro, mal condutor de calor, se aquece mais rapidamente do lado de dentro do que do lado de fora. Desta forma, a parte interna do copo tende a dilatar mais rápido que a parte externa, causando uma tensão no vidro;

2. Em pontes, viadutos e entre trilhos de trem e metrô, existem pequenos espaços deixados entre as placas de concreto ou entre os trilhos de ferro. Isso é feito de forma intencional. Esses espaços são chamados de juntas de dilatação. Servem para permitir que esses materiais, aquecidos pela passagem dos automóveis, possam dilatar sem deformar ou ruir as estruturas;

3. Em odontologia, os materiais utilizados para a realização de restaurações dentárias devem possuir coeficiente de dilatação muito próximo ao do esmalte dos dentes. Do contrário, ao serem aquecidas ou resfriadas durante a ingestão de algum alimento, as restaurações poderiam dilatar mais ou menos do que os dentes, danificando sua estrutura;

4. A água, graças às suas características moleculares, possui uma característica incomum.  Ao resfriarmos uma porção de água, por exemplo, a partir de 10 °C, a água tem seu volume diminuído. Mas isso deixa de acontecer a partir de 4 °C, quando seu volume passa a aumentar. Esse fato é conhecido como dilatação anômala da água e tem uma consequência interessante: o fato de que lagos localizados em regiões muito frias congelam apenas em sua superfície. Isso acontece porque, quando resfriada abaixo até  4°C, o volume da água diminui, aumentando sua densidade e fazendo com que as porções de água fria desçam, dando espaço para as camadas de água mais quentes do fundo, que serão resfriadas também. Isso ocorre até que toda a água do lago atinja 4°C, pois, a partir dessa temperatura, quando resfriada, o volume da água aumenta, diminuindo sua densidade e encerrando o movimento das camadas superiores, que serão resfriadas até 0 °C, quando a superfície congela.