Dilatação dos líquidos. Dilatação volumétrica dos líquidos
Quando alteramos a temperatura de um corpo, algumas de suas propriedades físicas, como, por exemplo, dureza, condutividade térmica, etc., também são alteradas. Portanto, quando elevamos a temperatura de um corpo, vemos que suas dimensões geralmente são aumentadas. Esse fenômeno é conhecido como dilatação térmica.
Se tratando dos líquidos, os estudos são realizados apenas sobre a dilatação volumétrica, pelo fato de não possuírem forma própria. De fato, a mesma lei que se aplica à dilatação dos sólidos se aplica também a dos líquidos. Portanto, as equações matemáticas da dilatação dos sólidos são usadas nos cálculos da dilatação dos líquidos.
Sendo V0 o volume inicial de um líquido qualquer, γ o coeficiente de dilatação volumétrica do líquido e ΔT a variação da temperatura, temos:
V= V0+ ∆V e ∆V= γ.V0 .∆T
De forma a medir a dilatação volumétrica dos líquidos, utilizamos recipientes sólidos pelo fato de os líquidos não possuírem uma forma própria. Dessa maneira, ao analisarmos o comportamento térmico dos líquidos, devemos também considerar a dilatação do recipiente que por sinal ocorre ao mesmo tempo em que a dilatação do líquido.
Vejamos um exemplo: imagine um recipiente cheio de um líquido até sua borda. Se aquecermos o conjunto, sólido mais líquido, veremos que o líquido transbordará, pois os líquidos se dilatam mais do que os sólidos. A quantidade que transbordou do recipiente nos dá a medida da dilatação aparente do líquido (ΔVap). Se conhecermos a dilatação do recipiente (ΔVrec), podemos determinar a dilatação real do líquido (ΔV) da seguinte forma:
ΔV= ΔVrec+ ΔVap
Fazendo uso da equação da dilatação volumétrica, podemos escrever:
∆Vap= γap.V0.∆T e ∆Vrec= γrec.V0.∆T
Onde γap é o coeficiente de dilatação aparente do líquido e γrec é o coeficiente de dilatação volumétrica do recipiente. Fazendo algumas substituições temos: