La Dilatacion

DILATACION

DEFINICION

--Se denomina dilatación al cambio de la longitud, la superficie o el volumen que sufre un cuerpo físico debido al cambio de temperatura que se provoca en ella por cualquier medio.

TIPOS DE DILATACIÓN:

Dilatación Lineal

Es aquella en la que predomina la variación en una dimensión de un cuerpo, es decir: el largo. Su coeficiente de esta dilatación es la letra griega alfa (). Ejemplo: dilatación en hilos, cabos y barras.

Dilatación Superficial (Área)

Es aquella en la que predomina la variación en dos dimensiones de un cuerpo, es decir: el largo y el ancho. Su coeficiente de esta dilatación se representa por la letra griega beta () Ejemplo: dilatación en vidrio, placas metálicas, etc.

Dilatación Volumétrica

Es aquella en la que predomina la variación en tres dimensiones de un cuerpo, es decir: el largo, el ancho y el alto. Su coeficiente de esta dilatación se representa por la letra griega gamma () Ejemplo: gases, líquidos y cuerpos geométricos.

CARACTERISTICAS

Aumento de volumen de un cuerpo

Aumento de la distancia entre sus moléculas

Al elevar la temperatura, las sustancias suelen aumentar su tamaño

La dilatación se produce en todas las direcciones

IMPORTANCIA

La dilatación es muy importante en las construcciones de muchas obras ya que:

Si no se tomaran medidas respecto a la expansión térmica, las vías de los ferrocarriles y las carreteras de concreto se expandirían bajo la acción del sol en el verano.

Los cables de telecomunicaciones como los de transporte de energía no deben quedar excesivamente tensos para evitar que se corten con las contracciones en el invierno

LEY DE LA DILATACION

-Los cuerpos al calentarse se dilatan, y al enfriarse se contraen.

Valores del coeficiente de dilatación lineal

Algunos coeficientes de dilatación, que son constantes cuando el cambio de temperatura es menor que 100°C

Material α (°C-1)

Hormigón

2.0 x 10-5

Acero

1.1 x 10-5

Hierro

1.2 x 10-5

Plata

2.0 x 10-5

Oro

1.5 x 10-5

Invar

0,04 x 10-5

Plomo

3.0 x 10-5

Zinc

2.6 x 10-5

Aluminio

2.4 x 10-5

Latón

1.8 x 10-5

Cobre

1.7 x 10-5

Vidrio

0.7 a 0.9 x 10-5

Cuarzo

0.04 x 10-5

Hielo

5.1 x 10-5

Diamante

0.12 x 10-5

Grafito

0.79 x 10-5

EJEMPLO DE DILATACION LINEAL

Los alambres de alambrado eléctrico son de cobre. Supongamos que los postes están separados 25m y que los alambres están tensos en un día de invierno, cuando la temperatura es 0°C, ¿Cuál será la longitud de cada alambre en un día de verano, con la temperatura de 30°C?

EJEMPLO DE DILATACION SUPERFICIAL

El fondo de un recipiente cilíndrico de latón es de 314 cm², con una temperatura de 0°C. Calcular su superficie cuando esta a 150°C.

EJEMPLO DE DILATACION VOLUMETRICA

Un cubo de aluminio cuya arista mide 2m (V=8m³) esta a 150°C. Calcular su volumen a 65°C

La capacidad de un matraz (vidrio) a 0ºC es un litro. Calcule su capacidad de 100ºC

R: 1,0024 cm3

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