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DILATACION
La experiencia muestra que los sólidos se dilatan cuando se calientan y se contraen cuando se enfrían. La dilatación y la contracción ocurren en tres (3) dimensiones: largo, ancho y alto.
A la variación en las dimensiones de un sólido causada por calentamiento (se dilata) o enfriamiento (se contrae) se denomina Dilatación térmica.
La dilatación de los sólidos con el aumento de latemperatura ocurre porque aumenta la energía térmica y esto hace que aumente las vibraciones de los átomos y moléculas que forman el cuerpo, haciendo que pase a posiciones de equilibrio más alejadas que las originales. Este alejamiento mayor de los átomos y de las moléculas del sólido produce su dilatación en todas las direcciones.
Dilatación Lineal
L = Lo * (1+ α∆T)

Para la ecuación:
L= esla longitud final del cuerpo
Lo= es la longitud inicial del cuerpo.
α= es el coeficiente de dilatación.
∆T= es la diferencia entre la temperatura final y la temperatura inicial.

Es aquella en la que predomina la variación en una (1) dimensión de un cuerpo, es decir: el largo. Ejemplo: dilatación en hilos, cabos y barras.

Dilatación Superficial
S = So * (1+ α∆T)

Para la ecuación:
S=es la superficie final del cuerpo
So= es la superficie inicial del cuerpo.
α= es el coeficiente de dilatación.
∆T= es la diferencia entre la temperatura final y la temperatura inicial.

Es aquella en la que predomina la variación en dos (2) dimensiones de un cuerpo, es decir: el largo y el ancho.

NOTA: la superficie se calcula con fórmulas que dependerán de la forma del cuerpo.Dilatación Volumétrica
Es aquella en la predomina la variación en tres (3) dimensiones de un cuerpo, es decir: el largo, el ancho y el alto.
V = Vo * (1+ α∆T)

Para la ecuación:
V= es el volumen final del cuerpo
Vo= es el volumen inicial del cuerpo.
α= es el coeficiente de dilatación.
∆T= es la diferencia entre la temperatura final y la temperatura inicial.

NOTA: El volumen de losdiferentes cuerpos será calculado de acuerdo a la forma que posean.
Dilatación de los Sólidos - Problemas
GRAFICO: DATOS:

FÓMULAS:
DESARROLLO:

1- La longitud de un cable de aluminio es de 30 m a 20°C. Sabiendo que el cable es calentado hasta 60 °C y que el coeficiente de dilatación lineal del aluminio es de 24*10-6 1/°C. Determine: a) lalongitud final del cable y b) la dilatación del cable.

GRAFICO: DATOS:

FÓMULAS:
DESARROLLO:

2- Una barra de hierro de 10 cm de longitud está a 0 °C; sabiendo que el valor de α es de 12*10-6 1/°C. Calcular: a) La Lf de la barra y la ΔL a 20 °C; y b) La Lf de la barra a -30 °C.

GRAFICO:DATOS:

FÓMULAS:
DESARROLLO:

3- La longitud de un cable de acero es de 40 m a 22 °C. Determine su longitud en un día en que la temperatura es de 34 °C. Sabiendo que el coeficiente de dilatación lineal del acero es igual a 11*10-6 1/°C.

4- A través de una barra metálica se quiere medir la temperatura de un horno para eso se coloca a una temperatura de 22 °C en elhorno. Después de un cierto tiempo se retira la barra del horno y se verifica que la dilatación sufrida equivale a 1,2 % de su longitud inicial, sabiendo que α = 11*10-6 1/°C. Determine: La temperatura del horno en el instante en que la barra fue retirada.
GRAFICO: DATOS:

FÓMULAS:
DESARROLLO:

5- La plataforma de la figura eshorizontal y está apoyada en 2 columnas; una de Aluminio y otra de Hierro. Determine las longitudes de las barras a 0 °C para que la plataforma permanezca horizontal a cualquier temperatura, sabiendo que la diferencia de nivel entre los puntos A y B es de 50 cm y que α hierro = 12*10-6 1/°C y α aluminio = 24*10-6 1/°C.

Observación: Para que la plataforma quede siempre horizontal es necesario que la...