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Dilatação linear e volumétrica de um material isótropo. Linear: ΔL = α·L₀·ΔT, L₁ = L₀·(1+α·ΔT). Volumétrica: ΔV = 3α·V₀·ΔT. Inclui α típicos de aço carbono/ligado, alumínio, cobre, inox austenítico, titânio e vidro; ou personalizado. ΔT em K ou °C, L em mm, V em mm³.
Execução
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Exemplos
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Guia de uso da ferramenta
A Calculadora de Dilatação Térmica calcula a variação linear ou volumétrica de materiais isotrópicos a partir do coeficiente de dilatação, da dimensão inicial e da variação de temperatura. Use valores típicos para aço, alumínio, cobre, inox, titânio e vidro ou informe um coeficiente personalizado.
Contexto
Uma barra de aço carbono tem 1000 mm de comprimento e será aquecida em 100 K.
Problema
Determinar o alongamento térmico e o comprimento final da barra.
Como usar
Selecione o modo Linear, escolha Aço carbono, informe L₀ = 1000 mm e ΔT = 100 K.
mode: linear; material: carbonSteel; length: 1000 mm; deltaT: 100 K; decimalPlaces: 4Resultado
Com α = 0,000012 1/K, a barra se dilata 1,2000 mm e atinge 1001,2000 mm.
Contexto
Uma peça de alumínio possui volume inicial de 1.000.000 mm³ e será aquecida em 50 K.
Problema
Calcular o aumento de volume causado pelo aquecimento.
Como usar
Selecione o modo Volumétrico, escolha Liga de alumínio, informe V₀ = 1.000.000 mm³ e ΔT = 50 K.
A calculadora usa ΔL = α·L₀·ΔT e calcula o comprimento final por L₁ = L₀·(1+α·ΔT).
Para materiais isotrópicos, usa ΔV = 3α·V₀·ΔT e calcula V₁ = V₀ + ΔV.
Sim. A variação numérica de temperatura em K e °C é a mesma, portanto ΔT pode ser informado em qualquer uma dessas unidades.
Há valores típicos para aço carbono, aço ligado, liga de alumínio, cobre, inox austenítico, liga de titânio e vidro.
Um ΔT negativo representa resfriamento e produz contração, resultando em uma variação e uma dimensão final menores.
mode: volumetric; material: aluminum; volume: 1000000 mm³; deltaT: 50 K; decimalPlaces: 4Resultado
Com α = 0,000023 1/K, a variação é de 3450,0000 mm³ e o volume final é 1003450,0000 mm³.
Contexto
Uma amostra linear utiliza um material que não está entre os presets disponíveis.
Problema
Calcular a dilatação usando o coeficiente linear específico do material.
Como usar
Selecione o modo Linear, escolha Personalizado, informe α em 1/K, o comprimento inicial em mm e ΔT em K ou °C.
Resultado
A calculadora aplica ΔL = α·L₀·ΔT e retorna a variação de comprimento e o comprimento final em mm.