La dilatación térmica

FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA.

La dilatación térmica

Es el proceso por el cual los cuerpos aumentan su volumen cuando se aumenta su temperatura.

Dilatación de sólidos

Es un fenómeno físico por el cual un cuerpo aumenta sus dimensiones al aumentar su temperatura.

La dilatación en los sólidos es el cambio que se produce por el aumento de temperatura a cualquier dimensión lineal del cuerpo sólido.

Es decir, por acción del aumento de temperatura o aumento de la energía térmica provoca que los átomos y moléculas que conforman el cuerpo solido aumenten sus vibraciones produciendo un alejamiento de sus posiciones originales de equilibrio lo que provoca una dilatación en todas las direcciones existentes.

Existen tres tipos de dilatación en los sólidos los cuales son:

Dilatación Lineal   --- Alambres

Dilatación Superficial --- Planchas metálicas

Dilatación Volumétrica --- Bloques metálicos

Dilatación lineal

Se produce cuando predomina una dimensión frente a las otras dos. Ejemplos de cuerpos que se dilatan linealmente son: varillas, alambres, barras, entre otros.

La dilatación lineal de un cuerpo viene dada por la expresión:

[pic 1]

Donde:

l, l0: Longitud final e inicial respectivamente del cuerpo. Su unidad de medida en el Sistema Internacional es el metro (m)

: Coeficiente de dilatación lineal. Es específico de cada material y representa el alargamiento que experimenta la unidad de longitud de un sólido, cuando su temperatura se eleva 1 K. Su unidad de medida en el Sistema Internacional es el K-1, aunque también se usa el ºC-1[pic 2]

∆T: Incremento de temperatura que experimenta el cuerpo. Su unidad de medida en el Sistema Internacional es el kelvin (K), aunque también se usa el ºC.

Por lo tanto, es el cambio unitario de longitud por cambio de temperatura, de acuerdo a esta expresión las unidades de  son .[pic 3][pic 4][pic 5]

[pic 6]

Conclusiones

• El coeficiente de dilatación lineal nos muestra que tan bueno es un material para adquirir calor, por eso los materiales con mayor coeficiente fueron los que se dilataron más rápido.
• Se comprobó que la dilatación se presenta en los materiales cuando son sometidos a variaciones de temperatura provocando una longitud final distinta a la inicial debido a la dilatación que sufrió el cuerpo.
• En la práctica se pudo comprobar que el coeficiente de dilatación térmica lineal para cada tipo de material varía entre ellos pues su magnitud depende de la cantidad de energía que adquiera.
• La energía que esta almacenada en los enlaces intermoleculares entre dos átomos cambia debido a la transferencia de calor

Recomendaciones

• Se comprobó que el agua este a temperatura ambiente para cada material estudiado.
• Los materiales o la perspectiva pueden ocasionar problemas al momento de recolección de datos por ello se hace un promedio de todos los datos recogidos y se hace los cálculos con este promedio.

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