expansión térmica

Concepto
La expansión térmica es el incremento en el volumen de un material a medida que aumenta su temperatura; por lo general, se expresa como un cambio fraccionario en las medidas por unidad decambio de temperatura. Cuando el material es sólido, la expansión térmica se describe en términos de cambio de longitud, altura o grosor. Si el material es líquido, por lo general se describe como uncambio de volumen. Debido a que las fuerzas de unión entre átomos y moléculas varían de material a material, los coeficientes de expansión son característicos de los elementos y compuestos. Losmetales más suaves tienen un coeficiente de expansión (CTE) alto; por otra parte, los materiales más duros, como el tungsteno, tienen un CTE bajo. La incompatibilidad de CTE entre dos piezas de trabajopuede generar una tensión residual importante en la unión, la cual, al combinarla con la tensión aplicada, puede causar fallas ante una menor resistencia a la tracción.
Ecuación



Expansión linealLa expansión lineal es proporcional al cambio de temperatura; es decir, el cambio de longitud, , es proporcional a donde α es el coeficiente térmico de expansión lineal.=


Ecuación


Expansión de área
Es aquella en la que predomina la variación en dos dimensiones de un cuerpo, es decir: ellargo y el ancho.
En la expansión isotrópica o de área, el coeficiente térmico de expansión de área es aproximadamente .




Ecuación


Expansión de volumen
Es aquella en la predomina lavariación en tres dimensiones de un cuerpo, es decir: el largo, el ancho y el alto.
El coeficiente térmico de expansión de volumen para los solidos es aproximadamente 3α.







EcuaciónEjercicios
1) ¿Cuál será el coeficiente de dilatación lineal de un metal sabiendo que la temperatura varía de 95 °C a °C cuando un alambre de ese metal pasa de 160 m a 159,82 m?
Datos:
t°1 = 95...