Dilatometria
Dilatometría
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Expansión térmica
Experimentalmente se observa que todas las sustancias (salvo raras excepciones como el agua, el antimonio o el bismuto) se dilatan(aumentan de volumen) al aumentar la temperatura. Esta dilatación es normalmente pequeña en términos relativos. Sin embargo, es un fenómeno que hay que considerar en arquitectura e ingeniería. En lapráctica, deben colocarse juntas de dilatación térmica a la hora de diseñar edificios, puentes, vías de ferrocarril, etc. para compensar los cambios de tamaño que se producen por efectos de variación en latemperatura. Si la expansión es pequeña en comparación con las dimensiones originales del objeto, el cambio en cualquier dimensión, en primera aproximación, es proporcional a la variación entemperatura. Tenemos por tanto una relación lineal.
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Expansión térmica. Ejemplo
Según se va calentando la arandela todas sus dimensiones aumentan. Un agujero en una pieza dematerial se expande del mismo modo que si el agujero estuviera relleno del material. La expansión se ha exagerado en esta figura.
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Expansión térmica. Ejemplo
En los puentes, se utilizanjuntas de dilatación térmica para separar las secciones de una carretera. Sino, las superficies se abombarían debido a la dilatación o agrietarían debido a la contracción en días muy calurosos yfríos, respectivamente.
La junta vertical se rellena de un material flexible para permitir que la pared se contraiga o dilate al variar la temperatura de los ladrillos.
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Expansión térmica.Dilatación lineal
Consideremos una barra cuya sección es muy pequeña comparada con su longitud inicial l 0. Al incrementar la temperatura en un valor Δ la T, longitud de la barra aumenta en unacantidad Δ Experimentalmente se l. observa que esta variación es aproximadamente lineal con la temperatura:
l0 l T
La constante de proporcionalidad α se denomina coeficiente de...
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