Expansion termica.

Si caliento un fluido como agua, en un mechero, las moléculas de agua al inferior del recipiente van a aumentar su energía cinética de traslación y, por lo tanto, su movimiento moléculas, esto va a producir que las moléculas de abajo se distancien entre sí y se muevan hacia arriba, como consecuencia, el agua fría de arriba ocupa el espacio de abajo, generando una corriente, y también se calienta. Este fenómeno se conoce como convección.

Cuando caliento solo una parte de un tubo de metal, los átomos de ese lado van a aumentar su movimiento, y estos van a chocar a sus átomos vecinos haciendo que estos aumenten su vibración también, generando una cadena. Esto se llama conducción, y es por la conducción que, al calentar el tubo metálico, después de un tiempo, su temperatura va a ser igual en todas sus partes.

Cuando dos cuerpos a distintas temperaturas hacen contacto, la temperatura de ambos cambiará hasta que los dos cuerpos lleguen a tener la misma, esto se debe a que el cuerpo más caliente le transfiere energía al más frío, esta energía en tránsito se llama calor. El calor siempre se transmitirá del cuerpo más caliente al más frío, esto lo dice newton en la segunda ley de la termodinámica. Entonces si pongo en contacto vapor de agua caliente con un tubo de metal, tengo que esperar a que este tenga un aumento en su temperatura y que la del vapor disminuya (lo que puede producir condensación del agua) hasta que se igualen. Lo mismo pasa cuando tengo un objeto a temperatura diferente de la de su ambiente, el objeto va a cambiar su temperatura a la de su ambiente drásticamente mientras que el ambiente la cambia muy levemente, Newton definió esto como la ley del enfriamiento, y dice que la tasa de enfriamiento (cambio de temperatura en una unidad de tiempo) de un cuerpo es proporcional a la diferencia entre la temperatura de éste y la de su ambiente.

Por lo general, cuando varía la temperatura de una sustancia en cualquiera de sus estados de la materia, se dilata cuando aumenta y se contrae cuando disminuye. Esto ocurre porque al aumentar o disminuir la energía interna, los átomos varían su movimiento, lo que cambia la distancia entre ellos y produce la dilatación o contracción.

La dilatación lineal es cuando predomina una dimensión frente a las otras dos, normalmente la podemos ver en barras, vigas y alambres, en el caso de estas, aumentan su longitud.

El coeficiente de dilatación lineal de un material representa el alargamiento que experimenta la unidad de longitud del sólido cuando su temperatura se eleva 1K.

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