Coeficiente De Dilatacion

INTRODUCCION

Cuando una varilla de metal se calienta, su longitud aumenta. Se define el coeficiente de dilatación lineal como la tasa de cambio de longitud por unidad de longitud al variar la temperatura, permaneciendo constante la tensión (Γ) sobre la varilla

MARCO TEORICO

TEMPERATURA 
La temperatura es una magnitud referida a las nociones comunes de caliente ofrío. Por lo general, unobjeto más "caliente" que otro puede considerarse que tiene una temperatura mayor, y si es frío, se considera que tiene una temperatura menor. En física, se define como una magnitud escalar relacionada con la energía internade un sistema termodinámico, definida por el principio cero de la termodinámica. Más específicamente, está relacionada directamente con la parte de la energía interna conocidacomo "energía sensible", que es la energía asociada a los movimientos de las partículas del sistema, sea en un sentido traslacional, rotacional, o en forma de vibraciones. A medida de que sea mayor la energía sensible de un sistema, se observa que éste se encuentra más "caliente"; es decir, que su temperatura es mayor.

TERMÓMETRO
El termómetro es un instrumento, que se emplea para medir latemperatura; la presentación más común que éste posee es en vidrio, este tubo de vidrio contiene en su interior otro pequeño tubo hecho en mercurio, que se dilata o expande de acuerdo a los cambios de temperatura que mida. Para poder determinar la temperatura que medimos, el termómetro cuenta con una escala graduada cuidadosamente que está estrictamente relacionada con el volumen que ocupa el mercurioen el tubo. Existen infinidad de gamas de termómetros

COEFICIENTE DE DILATACIÓN 
Se denomina coeficiente de dilatación al cociente que mide el cambio relativo de longitud o volumen que se produce cuando un cuerpo sólido o un fluido dentro de un recipiente experimenta un cambio de temperatura que lleva consigo una dilatación térmica.
Sólidos
Para sólidos, el tipo de coeficiente de dilataciónmás comúnmente usado es el coeficiente de dilatación lineal αL. Para una dimensión lineal cualquiera, se puede medir experimentalmente comparando el valor de dicha magnitud antes y después de cierto cambio de temperatura, como:

Puede ser usada para abreviar este coeficiente, tanto la letra griega alfa  como la letra lambda .
Gases y líquidos
En gases y líquidos es más común usar elcoeficiente de dilatación volumétrico αV o β, que viene dado por la expresión:

Para sólidos, también puede medirse la dilatación térmica, aunque resulta menos importante en la mayoría de aplicaciones técnicas. Para la mayoría de sólidos en las situaciones prácticas de interés, el coeficiente de dilatación volumétrico resulta ser más o menos el triple del coeficiente de dilatación lineal:

Algunosvalores de coeficientes de expansión volumétrica, que son constantes cuando el cambio de temperatura es menor que 100°C2 |
Líquido | β (×10-4 °C-1) |
Alcohol | 1,1 |
Benceno | 1,24 |
Glicerina | 0,51 |
Mercurio | 0,18 |
Agua | 0,21 |
Gasolina | 0,95 |
Acetona | 1,5 |
Aire (20°C) | 3,41x10-3 |
Aire (0°C) | 3,67x10-3 |
Nota: En la práctica la unidad del SI (Sistema Internacional) esel Kelvin (K), entonces usted deberá convertir los coeficientes de dilatacion térmica de ºC a K para no cometer errores en la práctica o en la resolución de problemas.

APLICACIONES
El conocimiento del coeficiente de dilatación (lineal) adquiere una gran importancia técnica en muchas áreas del diseño industrial. Un buen ejemplo son los rieles del ferrocarril; estos van soldados unos conotros, por lo que pueden llegar a tener una longitud de varios centenares de metros. Si la temperatura aumenta mucho la vía férrea se desplazaría por efecto de la dilatación, deformando completamente el trazado. Para evitar esto, se estira el carril artificialmente, tantos centímetros como si fuese una dilatación natural y se corta el sobrante, para volver a soldarlo. A este proceso se le conoce...