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INTRODUCCIÓN
Los efectos más comunes que ocasionan las variaciones de temperatura en los cuerpos o
sustancias, son los cambios de sus dimensiones y los cambios de fase. Nos referiremos a
los cambios de dimensiones de los cuerpos sin que se produzcan cambios de fase.
Llamamos dilatación al cambio de dimensiones que experimentan los sólidos, líquidos y
gases cuando se varía la temperatura,permaneciendo la presión constante. La mayoría de
los sistemas aumentan sus dimensiones cuando se aumenta la temperatura.
DILATACIÓN DE LOS SÓLIDOS
La dilatación es el cambio de cualquier dimensión lineal del sólido tal como su longitud, alto
o ancho, que se produce al aumentar su temperatura. Generalmente se observa la
dilatación lineal al tomar un trozo de material en forma de barra o alambrede pequeña
sección, sometido a un cambio de temperatura, el aumento que experimentan las otras
dimensiones son despreciables frente a la longitud. Si la longitud de esta dimensión lineal
es Lo, a la temperatura to y se aumenta la temperatura a t, como consecuencia de este
cambio de temperatura, que llamaremos Δt se aumenta la longitud de la barra o del
alambre produciendo un incremento delongitud que simbolizaremos como ΔL
Experimentalmente se encuentra que el cambio de longitud es proporcional al cambio de temperatura y la longitud inicial. Lo. Podemos entonces escribir:
ΔL ∝ Lo. Δt o bien que ΔL =αot. Lo. Δt

Donde α es un coeficiente de proporcionalidad, que denominado “coeficiente de dilatación
lineal ”, y que es distinto para cada material. Por ejemplo: Si consideramos queel incremento de temperatura, Δt = 1ºC y la longitud inicial de una cierta pieza, Lo = 1 cm
consecuentemente el alargamiento será: ΔL = α.1cm .1ºC
Si efectuamos el análisis dimensional, advertimos que las unidades de α, estarán dadas por :
α = cm / cm. ºC = 1/ºC o bien ºC-1 ( grado -1); luego:
α=1/L_o (∆L/∆t)
Operativamente, si designamos Lo a la longitud entre dos puntos de un cuerpo o deuna
barra a la temperatura de 0 ºC y L la longitud a la temperatura t ºC podemos escribir que:
ΔL = L – Lo y Δt = t – 0 = t ºC Luego L – Lo = αot. Lo t
De donde:
α_ot=(L-L_o)/L_o .1/t

A αot se le denomina coeficiente de dilatación lineal entre las temperaturas 0 y t, su valor,
como se expresó anteriormente, es característico de la naturaleza de las sustancias que
forma elsólido.
La experiencia demuestra que el coeficiente de dilatación lineal depende de la temperatura.
Se puede definir el coeficiente de dilatación lineal medio “αt”, como "el aumento que
experimenta la unidad de longitud inicial, que se encuentra a una temperatura t cualquiera,
cuando se aumenta en un grado dicha temperatura”, por eso este coeficiente de dilatación
medio, dependerá delincremento de temperatura. El coeficiente de dilatación lineal medio a
una temperatura “ t ”, puede ser deducido a partir de la ecuación:

α=1/L_o (∆L/∆t)
Donde:
αot = f(t) coeficiente de dilatación o expansión lineal
αt = f(Δt) coeficiente de dilatación lineal medio a una temperatura t
Resumiendo:


α_ot=(L-L_o)/L_o .1/t_o 〖 α〗_t=(L-L_o)/L_o .1/t
En generalαt es igual al inverso de la longitud inicial por dl/dt, a presión constante. Donde
el cociente diferencial dl/dt, representa la derivada de la longitud con respecto a la temperatura a P = cte y αt será el coeficiente de dilatación lineal real a cualquier
temperatura t. Como la longitud del sólido es función de la temperatura: representando gráficamente dicha
función resulta que αt es elcoeficiente angular de la recta tangente a la curva L = f(t) en el
punto de abscisa t, dividido por la longitud correspondiente a dicha temperatura:




Estrictamente hablando, como se ha visto, el valor de α depende de temperatura, sin
embargo su variación es muy pequeña y ordinariamente despreciable dentro de ciertos
límites de temperatura, o intervalos que para ciertos materiales no tienen...