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4-Otros efectos de calor sobre los cuerpos
Cuando un cuerpo recibe energía térmica, no solo se incrementa la temperatura, sino que experimenta también un fenómeno diferente: ladilatación.

Es un hecho comprobado que todos los cuerpos se dilatan al calentarse, en muy pocas excepciones (por ejemplo, el agua entre los 0º C y los 4 º C). Los gases se dilatan más que los líquidos, y estos, a suvez, más que los sólidos.

4.1 Dilatación de los sólidos
La dilatación de los sólidos puede ser lineal, superficial o cúbica, según tenga lugar en una, dos o tres dimensiones.

En los sólidos homogéneos e isótopos (aquellos que las características físicas de los cuales no dependen de la dirección) se verifican los fenómenos siguientes:
- la dilatación de una dimensión determinada esproporcional al valor inicial de esta dimensión.
- Las dilataciones lineales, superficiales y cúbicas son proporcionales al aumento de temperatura que experimentan los cuerpos.

La dilatación lineal es el aumento de la longitud que experimenta un cuerpo al ser calentado.


Donde es la longitud del cuerpo a 0 º C, t es la temperatura a la que se calienta; es la longitudresultante a la temperatura t, y es elcoeficiente de dilatación lineal, que es el alargamiento que experimenta la unidad de longitud del sólido, medida a 0ºC, cuando la temperatura se eleva 1 ºC. Esto último es un valor característico de la sustancia

La dilatación superficial es el aumento de superficie que experimenta un cuerpo por efecto del calor.


Donde es la superficie del cuerpo a 0ºC;t es la temperatura a la que se calienta, es la superficie resultante a la temperatura t, y es elcoeficiente de dilatación superficial, que es el aumento que experimenta la unidad de superficie de un cuerpo, medida a 0ºC cuando la temperatura se eleva 1ºC.

La dilatación cúbica es el aumento de volumen que experimenta un sólido al elevar su la temperatura.


Donde , es el volumen delcuerpo a 0ºC, t es la temperatura a la que se calienta; es el volumen resultante a la temperatura t, y , es elcoeficiente de dilatación cúbica, que es al aumento que experimenta la unidad de volumen de un cuerpo, medida a 0ºC, cuando la temperatura se eleva 1 ºC

La unidad en que se expresan los tres coeficientes es:

COEFICIENTE DE DILATACÓN LINEAL
SUSTANCIA
Aluminio 2’4
Cobre 1’8Hierro 1’2
Acero 1’1
Vidrio 0’1-1’3
Hormigón 0’7-1’4

Te interesa saber:
Una lámina metálica con un orificio, a la que se le incrementa la temperatura, el área del orificio es dilatada en la misma proporción que la superficie que la rodea

Cuando diseñan grandes estructuras, como edificios, puentes, hay que tener en cuenta la dilatación que experimentan cuando varia la temperatura.Algunos puentes son aproximadamente 1 metro mas largos en el verano que en el invierno. Si este hecho no se tuviera en cuenta, la acción de las fuerzas de dilatación haría que el puente se curvara.
4.2 Dilatación de los líquidos
Resulta más difícil medir la dilatación por efecto de la temperatura en los cuerpos líquidos que en los sólidos, ya que en aquellos se dilata el liquido con el recipienteque el contiene. Por esta razón, se suele hablar de dilatación aparente de los líquidos.

La dilatación aparente de un líquido es la dilatación real o propia del liquido menos la que experimenta el volumen del recipiente que el contiene.

Dilatación anómala del agua
En la grafica del margen se puede observar que la dilatación del agua es distinta a la de otras sustancias. El agua tiene unadilatación anómala. A partir de los 4º C se dilata como los otros líquidos a medida que se aumenta la temperatura. No obstante, entre los 0º C y los 4º C, en lugar de dilatarse se contrae. Por lo tanto, el agua llega a un volumen mínimo y a la máxima densidad a los 4º C.



4.3 Dilatación de los Gases
Los gases se dilatan mucho menos que los sólidos y los líquidos. Las variables de un...
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