Dilatacion termica

Se denomina dilatación térmica al aumento de longitud, volumen o alguna otra dimensión métrica que sufre un cuerpo físico debido al aumento de temperatura que se provoca en él por cualquier medio. Lacontracción térmica es la disminución de propiedades métricas por disminución de la misma.
Dilatación lineal

Es aquella en la cual predomina la variación en una única dimensión, o sea, en elancho, largo o altura del cuerpo. El coeficiente de dilatación lineal, designado por αL, para una dimensión lineal cualquiera, se puede medir experimentalmente comparando el valor de dicha magnitud antesy después:

\alpha_L = \frac {1} {L} \left ( \frac {dL} {dT} \right )_P = \left ( \frac {d \ln L} {dT} \right )_P \approx \frac {1} {L} \left ( \frac {\Delta \ L} {\Delta \ T} \right )_P.Donde \Delta L, es el incremento de su integridad física cuando se aplica un pequeño cambio global y uniforme de temperatura \Delta T a todo el cuerpo. El cambio total de longitud de la dimensión linealque se considere, puede despejarse de la ecuación anterior:

L_f = L_0 [1 +\alpha_L (T_f - T_0)]\;

Donde:

α=coeficiente de dilatación lineal [°C-1]
L0 = Longitud inicial
Lf =Longitud final
T0 = Temperatura inicial.
Tf = Temperatura final

Dilatación volumétrica
Animación: Dilatación y contracción volumétrica de un gas por variación de la temperatura.

Esel coeficiente de dilatación volumétrico, designado por αV, se mide experimentalmente comparando el valor del volumen total de un cuerpo antes y después de cierto cambio de temperatura como, y seencuentra que en primera aproximación viene dado por:

\alpha_V \approx \frac{1}{V(T)}\frac{\Delta V(T)}{\Delta T} = \frac{d\ln V(T)}{dT}

Experimentalmente se encuentra que un sólido isótropotiene un coeficiente de dilatación volumétrico que es aproximadamente tres veces el coeficiente de dilatación lineal. Esto puede probarse a partir de la teoría de la elasticidad lineal. Por ejemplo si...