Dilatacion de fluidos

DILATACIÓN DE FLUIDOS

FUNDAMENTO TEÓRICO:

Todos los cuerpos, en mayor o menor medida, cuando experimenta un cambio de temperatura se dilatan (cambian sus dimensiones geométricas). Este fenómenojuega un papel importante en un gran número de aplicaciones de ingeniería. Ejemplo: Construcciones de edificios, carreteras, vías férreas.
GAY LUSSAC fue el primero en observar que al variar latemperatura de diferentes gases a presión constante, todos estos se dilatan en la misma forma y que, en general, tienen el mismo coeficiente de dilatación.
V = V0 [1 + β( T - T0 )]
Donde: V0: Volumendel gas a temperatura T0 (en ºC). V0 = A0L0
V: Volumen a temperatura T (ºC). V = AL
β: Coeficiente de dilatación térmica volumétrica
Es un gas encerrado en un depósito cilíndrico, tal como un tubocapilar de sección transversal uniforme, se verifica que su dilatación estará dad por la ecuación:
L = L0 [1 + α(T –T0)]
Se asume que la variación de la sección del tubo comparada con la dilatacióndel gas es despreciable; esto debido a la pequeña variación de la temperatura.
Los líquidos se caracterizan por dilatarse al aumentar la temperatura, siendo su dilatación volumétrica unas diezveces mayor que la de los sólidos.
Sin embargo, el líquido más común, el agua, no se comporta como los otros líquidos. Entre 0 y 4ºC el agua líquida se contrae al ser calentada, y se dilata porencima de los 4ºC, aunque no linealmente. Sin embargo, si la temperatura decrece de 4 a 0ºC, el agua se dilata en lugar de contraerse. Dicha dilatación al decrecer la temperatura no se observa enningún otro líquido común; se ha observado en ciertas sustancias del tipo de la goma y en ciertos sólidos cristalinos en intervalos de temperatura muy limitados, un fenómeno similar. La densidad delagua tiene un máximo a 4ºC, donde su valor* es de 1 000 kg/m3. A cualquier otra temperatura su densidad es menor. Este comportamiento del agua es la razón por la que en los lagos se congela primero...