Dilatacion

C o l e g i o N a c i o n a l E x p e r i m e n t a l
B e n i g n o M a l o

Fisica

*Profesor:
Ing Fabián Sanchez

*Grupo 2:
J Diego Jaigua Juan Pintado
Nelson Bustos Daniel Tenezaca

Curso:
Tercero de Bachillerato “D”

*Año Lectivo:
2010 – 2011

SUMARIO No 3.
DilataciónTérmica.
1. Generalidades.
2. Dilatación de los Sólidos.
2.1. Dilatación Lineal.
2.1.1. Concepto.
2.1.2 Formula de Cálculo y Demostración.
2.1.3 Coeficiente de Dilatación Lineal.
2.2. Dilatación Superficial.
2.2.1 Concepto.
2.2.2. Formula de Cálculo y Demostración.
2.2.3. Coeficiente de Dilatación Superficial.
2.3. Dilatación Cubica.
2.3.1. Concepto.
2.3.2. Fórmula de Cálculo yDemostración.
2.3.3. Coeficiente de Dilatación Cubica.
3. Dilatación de los Líquidos.
3.1. Características.
3.2. Dilatación del Agua.
3.2.1. Características.

Desarrollo
DILATACION TERMICA
1. Generalidades.
Todos los cuerpos aumentan su volumen con el incremento de temperatura. Este hecho explica la separación que se deja en los rieles de la carretera, en la pavimentación en concretode las calles o puentes. Este tipo de precaución es para que la estructura resista mayores temperaturas a las que fue sometida durante su edificación.
Una de las excepciones a este fenómeno se presenta en el agua cuando su temperatura es inferior a 4oC. Si se llena una botella con agua, se tapa herméticamente y luego se introduce en el congelador, se dará una explosión del vidrio cuandoel agua se haya congelado. La razón de este hecho es que el agua al disminuir su temperatura de 4oC, se dilata.
Al aumentar la temperatura de un cuerpo, este experimenta una dilatación.
2. Dilatación de los sólidos
2.1 Dilatación lineal
2.1.1 Concepto
Experimentalmente se ha demostrado que la variación de longitud ( ∆ L) que sufre una varilla depende linealmente de la longitud originalde la varilla (Lo) y de la variación de la temperatura a la a cual se somete.
∆L α Lo y ∆L α t, luego ∆L α Lo ∆t
La variación en la longitud es proporcional a la longitud del cuerpo. La variación en la longitud es proporcional a la variación de temperatura.
2.1.2 Formula de Cálculo y Demostración
La variación de longitud ( L) que sufre una varilla, depende de la longitudoriginal de la varilla (Lo) y de la variación de la temperatura a la cual es sometida
∆L α Lo y ∆L α t luego ∆L α. Lo ∆t
Al ser ∆L directamente proporcional α Lo ∆t se pueden afirmar que están ligadas por un cociente constante ∆LLo ∆t= α, donde α es la constante de proporcionalidad y recibe el nombre de coeficiente de dilatación lineal.
α =∆LLo ∆t∆lLo ∆t = α
∆L = α Lo ∆t
∆L = L - Lo
L – Lo = α Lo ∆t
L = Lo + α Lo ∆t
L = Lo (1 + α ∆t)

2.1.3 Coeficiente de Dilatación Lineal
Es la constante de proporcionalidad que relaciona la variación de la longitud con longitud inicial y la variación de la temperatura ∆t.
∆lLo ∆t = α

Coeficientes de Dilatacion de algunas Sustancias | Coeficientes deDilatacion |
Acero | 12 x 10 -6 |
Aluminio | 24 x 10-6 |
Zinc | 26 x 10 -6 |
Cobre | 14 x 10 -6 |
Cuarzo (Fundido) | 0.4 x 10-6 |
Inuar | 0.9 x 10-6 |
Latón | 20 x 10 -6 |
Plomo | 29 x 10-6 |
Sílice | 0.4 x 10-6 |
Tugsteno | 4 x 10 -6 |
Vidrio (Común) | 9.0 x 10-6 |
Vidrio (Pirex) | 3.2 x 10-6 |

2.2. Dilatacion superficial
2.2.1. Concepto
a = α
Cuando se calienta unalamina de material , se dilata tanto su largo como su ancho .Consideremos una lamina rectangular de largo ao y ancho bo a una temperatura t1
Al ser calentada la lamina . el largo se incrementa , el ancho también .
Cada una de las dimensiones sufre dilatación lineal.
a = ao ( 1 +o x t )
b = bo( 1 + x t )
al multiplicar termino a termino se obtiene:
a.b = ao bo (1 + a )2...