DILATAÇAO

Em termos físicos, dizemos que a temperatura de um corpo (ou objeto) é uma medida da agitação dos átomos e moléculas que o constituem. Sendo assim, podemos dizer que quanto maior for a temperatura de um corpo, maior será a agitação de seus átomos ou moléculas. O aumento da temperatura de um corpo não provoca somente o aumento da agitação de átomos e moléculas, mas provoca também outros efeitos no corpo.

Dessa forma, todos os corpos que estão na natureza são passíveis de sofrer algum efeito por conta do aumento de sua temperatura. Em alguns corpos, esses efeitos podem ser visíveis, já em outros, não. Quando há aumento de temperatura de um objeto, ele sofre também aumento em suas dimensões, portanto, os objetos dilatam-se.

Definimos a dilatação como sendo a variação nas dimensões de um objeto devido à variação da temperatura. Portanto, podemos dizer que a dilatação é uma manifestação macroscópica da variação da energia cinética das moléculas e átomos.

Quase todos os materiais existentes na natureza sofrem aumento em seu volume quando há elevação de sua temperatura, em consequência disso, a densidade desses objetos diminui. Pode-se dizer que essa regra é válida para quase todas as substâncias. Uma exceção é a água que apresenta comportamento diferente quando sua temperatura varia de 0ºC a 4ºC. Esse fenômeno é conhecido como estado anômalo da água.

O aumento de temperatura gera um aumento na separação entre os átomos ou moléculas de uma substância que causa uma variação de volume

A figura acima nos permite entender melhor como acontece a dilatação nos materiais com o aumento da temperatura. Podemos ver que na primeira situação, a certa temperatura, os átomos e moléculas da substância vibram ao redor de uma posição de equilíbrio. Para esse valor de temperatura, a distância média entre as moléculas é praticamente constante.

Porém, quando há aumento na temperatura da substância, as moléculas ou átomos começam a vibrar mais rapidamente, isto é, vibram com maior amplitude, consequentemente, ficam um pouco mais distantes umas das outras. Essa maior separação, isto é, essa maior distância entre os átomos e moléculas, reflete-se no aumento das dimensões do objeto.

Podemos concluir dizendo que os efeitos provocados pela dilatação térmica são de suma importância no momento em que se projetam máquinas que usam diferentes tipos de peças de diferentes materiais, que ficam em contato entre si, pois com a variação da temperatura, essas peças irão se dilatar de forma diferente.

Por Domiciano Marques
Graduado em Física1ª fase do trabalho de parto: dilatação do colo do útero

Tempo: 12 a 48 horas: a cérvix começa a dilatar e a ficar mais fina preparando-se para passagem do bebé pelo canal de parto e o nascimento...

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O parto pode dividir-se em três fases distintas e não há uma regra para o tempo de duração de cada uma delas.

A duração de cada fase varia de mulher para mulher e, eventualmente, poderá ser mais breve em mulheres que já foram mães anteriormente pela maior facilidade de dilação da cérvix.

As 3 fases do trabalho de parto:

• 1ª fase do parto: dilatação do colo do útero
• 2ª fase do parto: expulsão do bebé
• 3ª fase do parto: dequitação (expulsão da placenta)

1ª Fase do parto: dilatação do colo do útero

Esta é a fase mais longa do trabalho de parto. A cérvix começa a dilatar e a ficar mais fina preparando-se para passagem do bebé pelo canal de parto e o nascimento. Esta fase subdivide-se em duas fases que correspondem a diferentes momentos de dilatação do colo do útero: fase latente ou latente do trabalho de parto e fase ativa ou parto ativo.

Fase inicial ou latente do trabalho de parto (dos 0 aos 3-4 cm de dilatação)

O início da dilatação da cérvix marca o início do trabalho de parto. Começará a sentir contrações ligeiras (entre 40 a 50 segundos) e espaçadas (a cada 10 minutos) que empurram progressivamente o seu bebé em direção ao canal de parto. Normalmente, nesta fase, atinge os 3-4 cm de dilatação. Até atingir esta dilatação, poderá sentir-se mais confortável e segura em casa onde se pode posicionar e distrair de acordo com o que resulta melhor para si.

Se a sua gravidez correu normalmente e não há nenhuma indicação do seu médico para se dirigir ao local onde planeou ter o seu bebé, esta fase é passada em casa.

O que pode esperar:

• Contrações irregulares, mais ou menos dolorosas, e que se tornam progressivamente mais frequentes, longas e fortes
• Rutura da "bolsa de água" (bolsa com o líquido amniótico que contém o bebé)
• Falta de apetite e algum mal-estar. Lembre-se que é fundamental manter-se bem hidratada e com bons níveis de energia para enfrentar as longas horas que se aproximam. Mesmo que não tenha apetite, faça refeições leves e nutritivas e beba muita água

O que pode fazer:

• Quando sentir as primeiras contrações, comece a cronometrá-las. Assim que se tornarem regulares (cerca de 3 contrações em cada 15 minutos), significa que entrou em trabalho de parto
• Tente manter-se calma, relaxada e tranquila. Lembre-se que as próximas horas serão física e emocionalmente exigentes e que tudo deverá fazer para se preparar para as etapas que se aproximam
• Medite, faça uma sesta, veja um filme, exercite a sua respiração, tome um banho, peça uma massagem enfim, faça tudo o que poder para aliviar a dor e a tensão e para se sentir bem-disposta, alerta e confiante
• Com o aumento das dores e do desconforto físico, deverá dirigir-se para a maternidade/hospital. Se puder, evite conduzir. Peça a alguém para a levar, chame um táxi ou uma ambulância
• Não se esqueça dos seus documentos pessoais (Bilhete de identidade/Cartão de Cidadão e Cartão de Identificação do Utente do SNS), do Boletim de Saúde da Grávida, da mala do bebé e da sua (roupa e artigos de higiene pessoal). Da próxima vez que regressar a casa, já trará o seu bebé ao colo!

Progressivamente, as contrações tornam-se mais frequentes, longas e fortes. Assim que se tornarem regulares (cerca de 3 contrações em cada 10-15 minutos), entra em trabalho de parto. Está na hora de ir para a maternidade/hospital.

Fase ativa do trabalho de parto (dos 3-4 cm aos 10 cm de dilatação)

A fase ativa do trabalho de parto inicia-se quando tiver cerca de 3-4 cm de dilatação com a extinção/apagamento total do colo do útero.

Depois de preparada, será encaminhada para observação e avaliação do nível de dilatação da cérvix. A sua temperatura e pulsações serão medidas e registadas. Ao longo do período de dilatação, a intensidade da dor aumenta e as contrações tornam-se mais regulares e menos espaçadas no tempo (com 2 a 3 minutos de intervalo entre si). Durante esta fase, é espectável que o colo do útero abra, sensivelmente, 1 cm por hora.

Com o parto estabelecido, continuará a ser monitorizada para avaliar o nível de dilatação. O bebé também será monitorizado permanentemente, através do Cardiotocografia (CTG), para observação da frequência cardíaca. Através deste exame, é possível avaliar o nível de bem-estar do bebé (a sua frequência cardíaca permite aferir a forma como está a reagir ao trabalho de parto), ao mesmo tempo que regista as suas contrações uterinas. Esta vigilância permite uma rápida e eficiente intervenção da equipa médica, caso seja detetado algum sinal de alerta.

Se o seu intuito for receber medicação para o alívio da dor, poderá ser realizada a analgesia epidural.

O que pode esperar:

• Aumento da intensidade das contrações (com intervalos de 3 a 5 minutos)
• Desconforto físico e cansaço motivado por estar muito tempo na mesma posição
• Ansiedade, medo, isolamento
• As membranas poderão ser artificialmente rompidas. Este processo não é doloroso e pode contribuir para aumentar o ritmo da progressão da dilatação

A dilatação é provocada por dois fatores: pela contração do útero e pela pressão que o bebé vai exercendo sobre o canal de parto à medida que vai descendo.

À medida que o bebé pressiona a zona pélvica, poderá sentir necessidade de fazer força. No entanto, será aconselhada a não o fazer até que a cérvix esteja completamente dilatada (10 cm) por forma a evitar lesões, hemorragias ou outras complicações.

Esta fase é, por norma, a mais longa do trabalho de parto. Mantenha-se objetiva, concentrada, exercite a respiração e aplique as técnicas de relaxamento. Em termodinâmica, dilatação térmica é o nome que se dá ao aumento do volume de um corpo ocasionado pelo aumento de sua temperatura, o que causa o aumento no grau de agitação de suas moléculas e consequentemente aumento na distância média entre as mesmas. A dilatação ocorre de forma mais significativa nos gases, de forma intermediária nos líquidos e de forma menos explícita nos sólidos, podendo-se afirmar que: Dilatação nos gases > Dilatação nos líquidos > Dilatação nos sólidos.

Experimentos podem ser usados para mostrar a dilatação de forma mais evidente, como o identificado na figura ao lado, que consiste de uma esfera, um anel, uma haste e uma vela. A esfera, quando em temperatura ambiente, passa facilmente pelo orifício, quando aquecemos a mesma, ela sofre expansão térmica, não passando mais pelo anel. Podemos chegar ao mesmo resultado, mantendo a temperatura da esfera e resfriando o anel, que por sua vez comprime, impossibilitando a passagem da esfera.

Índice

  [esconder] 

• 1 Coeficiente de dilatação térmica
  • 1.1 Equação genérica: materiais isotrópicos
  • 1.2 Tensor de dilatação térmica: materiais anisotrópicos
• 2 Tipos de Dilatação
  • 2.1 Dilatação linear
    • 2.1.1 Dilatação do vazio
  • 2.2 Dilatação superficial
  • 2.3 Dilatação volumétrica
    • 2.3.1 Dilatação Anômala da Água
• 3 Coeficientes de dilatação linear
• 4 Ver também
• 5 Referências

Coeficiente de dilatação térmica [editar | editar código-fonte]

Equação genérica: materiais isotrópicos[editar | editar código-fonte]

Nos materiais isotrópicos pode-se calcular a variação de comprimento, e consequentemente de área e volume, em função da variação de temperatura:

•  variação do comprimento em metros (m) ;
•  coeficiente de dilatação linear em 1/Kelvin () ;
•  comprimento inicial em metros (m) ;
•  variação de temperatura em Kelvin (K) ou em graus Celsius (°C).

Nota: Visto que se utiliza uma variação, uma diferença, é indiferente que a unidade de medida da temperatura seja graus Celsius ou Kelvin pois ambas são centigradas. Se o coeficiente de dilatação for dado em Fahrenheit, a temperatura do cálculo deve ser também Fahrenheit.

Tensor de dilatação térmica: materiais anisotrópicos[editar | editar código-fonte]

Os materiais cristalinos não cubicos apresentam uma dilatação anisotrópica:o seu coeficiente de dilatação  varia com a direção. Para descrever a sua dilatação recorre-se a um tensor simétrico de ordem 2:

Por exemplo, para uma rede triclínica é necessário conhecer seis coeficientes de dilatação ortogonais, que não têm necessariamente que coincidir com os eixos do cristal.

Os valores próprios do tensor de dilatação térmica ou coeficientes de dilatação linear principais ,  e , permitem obter o coeficiente de dilatação volúmica traço do tensor: 

Tipos de Dilatação[editar | editar código-fonte]

Quanto à dilatação dos corpos, esta é de três tipos.

Dilatação linear[editar | editar código-fonte]

Na dilatação linear (uma dimensão), considera-se uma das dimensões do sólido, o comprimento. Uma barra aumenta linearmente. As barras dos trilhos ferroviários são feitas com um espaçamento para a dilataçãonão envergarem com ganho de calor, ou retraírem com a queda da temperatura. Vale lembrar também que a dilatação não é um fenômeno visível, variando de acordo com o material e a temperatura. A dilatação linear é apenas teórica, sendo que para que algo exista ele deve ser tridimensional, numa dilatação a matéria ira dilatar em três dimensões, mas como não é possível calcular essa dilatação, adota-se somente o calculo da dilatação linear. O coeficiente de dilatação linear (α) é constante em apenas alguns intervalos de temperaturas, por isso seus valores tabelados são obtidos por médias de temperaturas.

Trilhos de trem envergados por dilatação térmica.1

∆L = Lo . α . ∆T Onde:

∆L: variação do comprimento do corpo que sofreu a dilatação linear.

Lo: comprimento inicial da superfície do corpo.

α: coeficiente de dilatação linear do material que constitui o corpo.

∆T: variação de temperatura sofrida pelo corpo.

Dilatação do vazio[editar | editar código-fonte]

Para avaliar o comportamento de uma chapa metálica com um furo circular no centro, podemos avaliar o sistema separadamente, pensando que os objetos são formados por moléculas, e que ao aquecerem essas moléculas se agitam, aumentando a distância de uma para as outras. Logo as moléculas da borda do furo devem obedecer a este princípio, como a única maneira disso ocorrer é no sentido da placa, o perímetro do círculo acaba aumentando. Basicamente é conveniente saber que o espaço vazio sofre expansão da mesma forma que sofreria se estivesse preenchido.2

Dilatação superficial[editar | editar código-fonte]

Na dilatação superficial (superfície = área, logo, neste caso temos duas dimensões). A dilatação do comprimento e da largura de uma chapa de aço é superficial. Se um disco ou chapa com um furo central dilatar, o tamanho do furo e da chapa aumentam simultaneamente. Ou seja, é aquela em que predomina a variação em duas dimensões, isto é, a variação da área.

∆S = β . So . ∆T Onde:

∆S: variação da área superficial do corpo que sofreu a dilatação linear.

So: área inicial da superfície do corpo.

β: coeficiente de dilatação superficial do material que constitui o corpo. É importante destacar que β = 2 x α.

∆T: variação de temperatura sofrida pelo corpo.

Dilatação volumétrica[editar | editar código-fonte]

Na dilatação volumétrica calcula-se a variação do volume, logo avaliamos três dimensões. A dilatação de um líquido ou de um gás é volumétrica. O coeficiente de dilatação volumétrica é dado da seguinte forma: Coeficiente de dilatação linear multiplicado por três, tal procedimento é explicado pelo fato de que quando calculamos um volume levamos em conta as três dimensões (altura, largura e comprimento).

∆V = γ . Vo . ∆T Onde:

∆V: variação do volume do corpo que sofreu a dilatação linear.

Vo: volume inicial da superfície do corpo.

γ: coeficiente de dilatação volumétrico do material que constitui o corpo. É importante salientar que γ = 3 x α.

∆T: variação de temperatura sofrida pelo corpo.

Dilatação Anômala da Água[editar | editar código-fonte]

• A dilatação da água apresenta uma anomalia em relação as outras substâncias, tendo seu volume aumentado quando alcança a temperatura de 4ºC (à pressão normal).

(fato mostrado na curva contida no gráfico Volume por Temperatura.).

Olhando para o lado ecológico, nos perguntamos como espécies aquáticas sobrevivem ao alto inverno. A explicação está relacionada com a anomalia térmica da água. Quando a temperatura baixa, a densidade aumenta, fazendo com que a água quente suba e a mais fria desça, originando correntes para cima e para baixo. Quando a temperatura de toda água presente no sistema chega a 4ºC, o fluxo das correntes para, fazendo com que a água do fundo não suba e a da margem não desça. Isto ocorre, pois a esta temperatura, a densidade da água é máxima. O inverno vai ficando mais rigoroso e a superfície da água se congela, porém abaixo desta camada a água continua em estado líquido. O gelo é um bom isolante térmico (mau condutor), portanto essa camada isola a água líquida inferior do meio externo, impedindo o congelamento de toda água. Isto possibilita que a vida das espécies aquáticas continue durante os períodos mais frios.A densidade da água aumenta 0ºC a 4ºC, seguindo da diminuição da densidade a partir de 4ºC.3

Coeficientes de dilatação linear[editar | editar código-fonte]

Os coeficientes de dilatação linear de algumas substâncias e elementos químicos4 5 a seguir indicados aplicam-se à faixa de temperaturas indicada. Quando não indicada presume-se uma temperatura ambiente. Na realidade estes coeficientes variam com a temperatura mas assume-se a sua exatidão na faixa mostrada.

Nota: clicando em cada um dos títulos é possível reordenar a tabela.

Substância α 10^-6(máx.) α 10^-6(min.) Faixa de temperaturas Gálio 120,0 vgv Índio 32,1 Zinco e suas ligas 35,0 19,0 100 °C-390 °C Chumbo e suas ligas 29,0 26,0 100 °C-390 °C Alumínio e suas ligas 25,0 21,0 100 °C-390 °C Latão 18,0 21,0 100 °C-390 °C Prata 20,0 100 °C-390 °C Aço inoxidável 19,0 11,0 540 °C-980 °C Cobre 18,0 14,0 100 °C-390 °C Níquel e suas ligas 17,0 12,0 540 °C-980 °C Ouro 14,0 100 °C-390 °C Aço 14,0 10,0 540 °C-980 °C Cimento (concreto)6 6,8 11,9 Temp. ambiente Platina 9,0 100 °C-390 °C Vidro (de janela)7 8,6 20 °C-300 °C Cromo 4,9 Tungstênio 4,5 Temp. ambiente Vidro borossilicato (vidro pyrex)8 3,2 20 °C-300 °C Carbono e Grafite 3,0 2,0 100 °C-390 °C Silício 2,6 Quartzo fundido 9 0,6 Ver também[editar | editar código-fonte] Calor Calorimetria Densidade Escalas termométricas Temperatura Referências Ir para cima↑ http://www.volpe.dot.gov/coi/pis/work/archive/buckling.html Ir para cima↑ [Robert Resnick|Resnick Robert]], Halliday David e Krane Kenneth S.. Física 2, Quinta edição. Editora LTC. Gaspar Alberto. Física Série Brasil, 1ª edição. Editora Ática.], Ir para cima↑ Gaspar Alberto. Física Série Brasil, 1ª edição. Editora Ática. Ir para cima↑ Coeficientes de dilatação dos elementos Ir para cima↑ Lista de coeficientes de dilatação Ir para cima↑ Associação de cimenteiras do Canadá Ir para cima↑ Tabela de características de diferentes vidros Ir para cima↑ Dep. de física da Clemson University Ir para cima↑ Quartz.com-Companhia científica nacional  Portal da física

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