Dilatación

Dilatación:

La dilatación en Física es el aumento de un cuerpo en su volumen, éste se hace más grande (más largo o ancho, o ambas cosas).

La dilatación puede ocurrir por una variación de temperatura a presión constante. Esto se conoce como dilatación térmica. Cuando un cuerpo sólido (sobre todo plano) se calienta, se dilata en largo y ancho aumentando su superficie, pues el calor otorga a sus moléculas energía, lo que las hace vibrar intensamente, necesitando entre ellas un espacio mayor. El coeficiente medio de dilatación superficial es el aumento de su unidad de superficie, al aumentar su temperatura en un grado. La letra griega gamma es la que lo representa. La dilatación lineal (aumento de longitud) en un cuerpo alargado, es proporcional al aumento de temperatura en pequeños intervalos La dilatación de los gases es mucho mayor que la que sufren los líquidos o los sólidos.

El agua presenta particularidades en su dilatación, pues al solidificarse, aumenta su volumen y disminuye su densidad. Cuando alcanza los 10 º C se equipara con otros fluidos su curva de dilatación.

En Biología se conoce como dilatación de las pupilas, a cuando éstas se agrandan, ya sea por la falta de luz o a consecuencia de emociones, medicamentos o drogas, actuando sobre ellas el sistema nervioso simpático.

En el parto, el período de dilatación es el que antecede a la expulsión del feto, que comienza con las contracciones uterinas, y al principio es lenta. Cuando ya hay 5 cm. de dilatación, ésta se hace más rápida, hasta llegar a los 10 cm. en que existe ya dilatación completa.

Dilatación de los gases:

Los gases encerrados en un recipiente que se pueda estirar libremente aumentan de volumen al calentarse. Ya sabemos que los sólidos y los líquidos se dilatan con la temperatura pero los gases lo hacen en mucha mayor proporción.

Todos los gases se dilatan de la misma forma y además en mucha mayor proporción que los sólidos o líquidos. Los experimentos de dilatación están ligados a la fabricación de los globos aerostáticos en Francia en el siglo XIX.

El científico francés Gay-Lussac compagino sus estudios en el laboratorio con arriesgadas ascensiones en globo. Llegó a 7000 m de altura y en estos viajes estudiaba la composición del aire a diferentes alturas, la variación de la presión, y sus propias leyes sobre la dilatación y presión de los gases. Para estudiar la dilatación de un gas podemos encerrarlo en un pistón de manera que al calentarlo se pueda expansionar libremente.

Dilatación Superficial:

Es aquella en que predomina la variación en dos dimensiones, o sea, la variación del área del cuerpo

Para estudiar este tipo de dilatación, podemos imaginar una placa metálica de área inicial S0 y temperatura inicial θ0. Si la calentáramos hasta la temperatura final θ, su área pasará a tener un valor final igual a S.

Los lados de una placa sufren dilataciones lineales provocando una DILATACION SUPERFICIAL cuando aumenta la temperatura. Esto se observa en aquellos cuerpos en los que una de sus dimensiones es mucho menor que la otra dos, por ejemplo laminas, placas, espejos.

Formula de dilatación superficial: ΔS = βAiΔt

Datos:

ΔS = Dilatación superficial

Ai = Área inicial

Δt = Variación en la temperatura

β = Coeficiente de dilatación superficial

El coeficiente de dilatación superficial de una lámina, que se dilata en la misma proporción a lo largo y lo ancho, se puede obtener multiplicando el coeficiente de dilatación lineal por dos:

β = 2a

Y se define al coeficiente de dilatación superficial como: la variación de superficie de la placa por unidad de área cuando ay un aumento en la temperatura de 1 °C.

Dilatación Volumétrica:

La dilatación volumétrica se presenta en el estado líquido y su concepto y fórmula son los mismos, solo que en lugar de trabajar con longitudes se trabaja con volúmenes, los cuales deben ser dados en cm3, es muy común que cuando se habla de dichos volúmenes se expresen en unidades de capacidad, pero el(coeficiente de dilatación volumétrica) nos señala que debe de haber transformación a cm3 con la siguiente equivalencia:1LITRO= 1000CM3El coeficiente de dilatación volumétrica se representa con la letra beta del alfabeto griego( ) y la fórmula correspondiente es:=vf-vi / vi(tf-ti)= coeficiente de dilatación volumétrica= volumen final en cm3vi= volumen inicial en cm3tf= temperatura final en ºCti= temperatura inicial en todas las leyes de física tienen una fórmula y consecuentemente una definición y para esta ley es:³LA DILATACIÓN VOLUMÉTRICA QUE SE PRESENTA EN UN LIQUIDO ES DIRECTAMENTEPROPORCIONAL A LA DIFERENCIA DE VOLÚMENES E INVERSAMENTE PROPORCIONAL ALVOLUMEN INICIAL MULTIPLICADO POR LA DIFERENCIA DE TEMPERATURAS´En estos casos las temperaturas podrán ser dadas en ºf, ºk, ºr, los cuales deberán ser convertidos a ºc.EJEMPLO:1000cm3 de glicerina se dilatan (aumentan su volumen) hasta 1.01l, siempre y cuando la temperatura tambienaumente desde 60ºF a 210ºF ¿Cuál es

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