Entortando o trilho de trem

De modo geral, a matéria aumenta de tamanho quando aquece. Quando a temperatura de uma substância aumenta, suas moléculas passam, em média, a oscilar mais rapidamente e tendem a se afastar umas das outras. O resultado é a dilatação da substância. Escutam-se, geralmente à noite, alguns barulhos, como estalos e rangidos. Isso ocorre porque sua casa está mudando de tamanho, ou seja, quanto mais calor, maior a dilatação dos objetos (ocorrendo o inverso à noite).

Durante o voo, a fuselagem do avião supersônico Concorde atinge a temperatura de 150°C, causando dilatação de até 20 cm do avião. A Torre Eiffel é 15 cm mais alta no verão do que no inverno, por causa da dilatação do ferro. De manhã, recebe os raios solares sobre uma face, sendo que as vigas de aço dilatam, o que faz a torre envergar para o lado oposto. De tarde ocorre o mesmo fenômeno, mas no sentido contrário. Veja só os trilhos de trem como ficaram tortos depois de um dia quente:

trilho trem torto

Esse não foi o caso de um terremoto, como o que aconteceu na Nova Zelândia em setembro de 2010.

O “ensarilhamento” (nome técnico desse fenômeno) também aconteceu no início de 2018 na estação Cosmos (Rio de Janeiro/RJ). O cálculo de temperatura neutra do trilho deve considerar a temperatura média com uma folga para valores maiores, o que influencia no espaçamento entre um trilho e o seguinte (folga de dilatação). Além do calor extremo, também influenciam a estabilização do lastro e o alinhamento.

O frio também pode prejudicar uma ferrovia. Em agosto de 2011, dois trens falharam na linha 1-azul e na 3-vermelha do metrô de São Paulo, em pleno horário de pico. A temperatura, que chegou a 6ºC, afetou a rede de freios e portas e paralisou os trens. O problema foi resolvido em 20 minutos.

Estufando uma latinha

Veja o que aconteceu com essas latinhas de refrigerantes que estavam dentro de um congelador:

latinha

Quando a água está no estado líquido, as moléculas ficam mais “juntinhas”, mas quando passa para o estado sólido, elas se reorganizam geometricamente em forma de cristais, aumentando o espaço entre as moléculas. Assim, o gelo ocupa mais espaço do que a água em estado líquido.

A máxima densidade da água ocorre a 4°C – por isso que a temperatura do fundo de qualquer lago congelado é de 4°C. Acima desse valor, o comportamento da água passa a ser o usual: quanto maior a temperatura, maior a agitação das moléculas. Por ocuparem cada vez mais espaço, a densidade vai diminuindo.

Fontes