Termodinamica

Expansión Termodinámica de Sólidos y Líquidos

Expansión Térmica: se le4 llama al fenómeno del aumento de temperatura, aumentando también el volumen de la sustancias u objetos.

Para el caso delos sólidos
La expansión térmica de un objeto se da a consecuencia de los cambios que se produce en la separación promedio de los átomos o moléculas que lo constituyen.
La Energía interna estaasociada con la energía cinética y potencial originada por las vibraciones de los átomos alrededor de su posición de equilibrio.
Cuando la temperatura de un solidó aumenta, la separación promedio entre losátomos presentan una diferencia en el movimiento armónico simple.

Suponiendo que Li = Longitud inicial a lo largo de cierta dirección a determinada temperatura.
Y esta cantidad aumenta encantidad ∆L, cuando la temperatura ∆T, experimentalmente se muestra que si ∆T es suficientemente pequeño, ∆L es proporcional a ∆L y a Li.
Y su ecuación se expresa asi:
∆L = α Li ∆TLf – Li = α Li (Tf – To)

Donde: Lf = Longitud final
Tf = Temperatura final
α= Constante de proporcionalidad òCoeficiente de expansión lineal (ºC)-1

Y dado a que las dimensiones lineales de los objetos varían con la temperatura consideraremos que también varía su volumen y su área superficial.
Por lo que seconsidera a β = Coeficiente de expansión volumétrica (ºC)-1.
Si consideramos un cubo cuyos lados tiene la longitud inicial (Li), por lo que el
Vi = Li3, pues al aumentar la temperatura aumenta su longitudpor lo que se llega a la expresión.

∆V = βVi ∆T

Vf – Vi = βVi (Tf – To)

Donde β = 3α, que significa que el coeficiente de de expansiónvolumétrica (ºC)-1 es igual a tres veces el coeficiente de expansión lineal (ºC)-1.

Si consideramos en el mismo cubo, un incremento de área o superficie de un objeto, debido a un incremento de...