Dilatación térmica

Dilatación térmica

Se denomina dilatación al cambio de longitud, volumen o alguna otra dimensión métrica que sufre un cuerpo físico debido al cambio de temperatura que se provoca en ella por cualquier medio.

Dilatación lineal.
El coeficiente de dilatación lineal, designado para una dimensión lineal cualquiera, se puede medir experimentalmente comparando el valor de dicha magnitud antes ydespués de cierto cambio de temperatura como:



Donde ΔL, es el incremento de longitud cuando se aplica un pequeño cambio global y uniforme de temperatura ΔT a todo el cuerpo. El cambio total de longitud de la dimensión lineal que se considere, puede despejarse de la ecuación anterior:



α= Coeficiente de dilatación lineal [1/C°]
L0 = Longitud inicial
Lf = Longitud final
T0 = Temperatura inicial.Tf = Temperatura final


Dilatación volumétrica
Es el coeficiente de dilatación volumétrico, designado por αV, se mide experimentalmente comparando el valor del volumen total de un cuerpo antes y después de cierto cambio de temperatura como, y se encuentra que en primera aproximación viene dado por:



Experimentalmente se encuentra que un sólido isótropo tiene un coeficiente de dilataciónvolumétrico que es aproximadamente tres veces el coeficiente de dilatación lineal. Esto puede probarse a partir de la teoría de la elasticidad lineal. Por ejemplo si se considera un pequeño prisma rectangular (de dimensiones: Lx, Ly y Lz), y se somete a un incremento uniforme de temperatura, el cambio de volumen vendrá dado por:



En física, la transferencia de calor es el paso de energía térmica desdeun cuerpo de mayor temperatura a otro de menor temperatura. Cuando un cuerpo, por ejemplo, un objeto sólido o un fluido, está a una temperatura diferente de la de su entorno u otro cuerpo, la transferencia de energía térmica, también conocida como transferencia de calor o intercambio de calor, ocurre de tal manera que el cuerpo y su entorno alcancen equilibrio térmico. La transferencia de calorsiempre ocurre desde un cuerpo más caliente a uno más frío, como resultado de la ley cero de la termodinámica. Cuando existe una diferencia de temperatura entre dos objetos en proximidad uno del otro, la transferencia de calor no puede ser detenida; solo puede hacerse más lenta.
Mecanismos de transmisión [editar]
La transferencia de calor siempre ocurre de un área o cuerpo caliente a uno mas frío.La transferencia de calor clásica ocurre solamente a través de los procesos de conducción, convección, radiación o cualquier combinación de ellos. La transferencia de calor asociada al cambio de fase de una sustancia (como, por ejemplo, la asociada al proceso de ebullición del agua líquida) a veces se considera como un tipo de convección.
La transferencia de calor es de particular interés para losingenieros, quienes intentan comprender y controlar el flujo de calor a través de los aislamientos térmicos, intercambiadores de calor, y otros dispositivos. La transferencia de calor se enseña típicamente a los estudiantes y graduados de ingeniería mecánica y química.
Calor — transferencia de energía térmica (es decir, de energía y entropía). Ocurre siempre desde un material caliente a uno másfrío. La transferencia de calor puede cambiar la energía interna de los materiales.
Energía interna — la energía que poseen todas las moléculas y electrones de los que están compuestos los materiales por el hecho de estar vibrando continuamente (excepto en el caso de que estos se encontrasen en el cero absoluto y, entonces, estarían totalmente inmóviles).
Conducción — transferencia de calor pordifusión o vibración de los electrones. (ver más abajo).
Convección — transferencia de calor por conducción en un medio en movimiento, como un fluido. (ver más abajo).
Radiación — transferencia de calor por radiación electromagnética o, equivalentemente, por fotones. (ver más abajo).
Conducción [editar]
Artículo principal: Conducción de calor
La conducción es la transferencia de calor desde...