Fisica

Dilatación anómala del agua

El hecho de que el agua no siga la conducta de los demás cuerpos, en lo que a la dilatación se refiere, es providencial para la vida marina en las zonas árticas.

Si el hielo fuera más denso que el agua, en el momento en que se formaran cristales de hielo, estos irían al fondo del mar, quedando en contacto con la atmósfera otra capa de agua, repitiéndose elproceso indefinidamente hasta que toda el agua del mar quedara congelada. Sin embargo, el agua líquida es más densa que el hielo, quedando este en la superficie y sirviendo de capa protectora al agua que se encuentra por debajo, impidiendo que esta se congele.

En todo caso, el agua que se encuentra en contacto con el hielo estará a una temperatura de 0 °C, demasiado baja para permitir la vida marina.Más abajo, el agua a 4 °C presenta mayor densidad que a 0 °C, por lo que el agua del fondo estará más caliente que la que se encuentra en contacto con el hielo.

Esta pequeña diferencia de 4 °C es la que hace posible que en los mares árticos pueda haber vida marina.

Tabla de dilatación lineal
Algunos coeficientes de dilatación, que son constantes cuando el cambio de temperatura es menorque 100°C2

Material α (°C-1)
Hormigón
2.0 x 10-5
Acero
1.0 x 10-5
Hierro
1.2 x 10-5
Plata
2.0 x 10-5
Oro
1.5 x 10-5
Invar
0,04 x 10-5
Plomo
3.0 x 10-5
Zinc
2.6 x 10-5
Aluminio
2.4 x 10-5
Latón
1.8 x 10-5
Cobre
1.7 x 10-5
Vidrio
0.7 a 0.9 x 10-5
Cuarzo
0.04 x 10-5
Hielo
5.1 x 10-5
Diamante
0.12 x 10-5
Grafito
0.79 x 10-5

Tipos de termómetros
 Termómetro demercurio: es un tubo de vidrio sellado que contiene un líquido, generalmente mercurio o alcohol coloreado, cuyo volumen cambia con la temperatura de manera uniforme. Este cambio de volumen se visualiza en una escala graduada. El termómetro de mercurio fue inventado por Fahrenheit en el año 1714.
 Pirómetro: son utilizados en fundiciones, fábricas de vidrio, etc. Existen varios tipos según suprincipio de funcionamiento:3
 Pirómetro óptico: se fundamentan en la ley de Wien de distribución de la radiación térmica, según la cual, el color de la radiación varía con la temperatura. El color de la radiación de la superficie a medir se compara con el color emitido por un filamento que se ajusta con un reóstato calibrado. Se utilizan para medir temperaturas elevadas, desde 700 °C hasta 3.200 °C,a las cuales se irradia suficiente energía en el espectro visible para permitir la medición óptica.
 Pirómetro de radiación total: se fundamentan en la ley de Stefan-Boltzmann, según la cual, la intensidad de energía emitida por un cuerpo negro es proporcional a la cuarta potencia de su temperatura absoluta.
 Pirómetro de infrarrojos: captan la radiación infrarroja, filtrada por una lente,mediante un sensor foto resistivo, dando lugar a una corriente eléctrica a partir de la cual un circuito electrónico calcula la temperatura. Pueden medir desde temperaturas inferiores a 0 °C hasta valores superiores a 2.000 °C.
 Pirómetro fotoeléctrico: se basan en el efecto fotoeléctrico, por el cual se liberan electrones de semiconductores cristalinos cuando incide sobre ellos la radiacióntérmica.
 Termómetro de lámina bimetálica: Formado por dos láminas de metales de coeficientes de dilatación muy distintos y arrollados dejando el coeficiente más alto en el interior. Se utiliza sobre todo como sensor de temperatura en el termohigrógrafo.
 Termómetro de gas: Pueden ser a presión constante o a volumen constante. Este tipo de termómetros son muy exactos y generalmente son utilizadospara la calibración de otros termómetros.
 Termómetro de resistencia: consiste en un alambre de algún metal (como el platino) cuya resistencia eléctrica cambia cuando varía la temperatura.
 Termopar: un termopar es un dispositivo utilizado para medir temperaturas basado en la fuerza electromotriz que se genera al calentar la soldadura de dos metales distintos.
 Termistor: es un dispositivo...