Practica De Dilatación Fisica

PRACTICA Nº 6
DILATACION
Ι. PARTE TEORICA

6.1 INTRODUCCION
En los cuerpos, existe una propiedad relacionada con la temperatura, es algo que se modifica cuando ése cuerpo se encuentra más caliente o menos caliente.
Sabemos que una varilla de metal resulta ser más tanto más larga, cuando más caliente se la hace. Este efecto es conocido por los constructores de líneas férreas, que lescolocan dejando espacios vacios entre una riel u otra, para tener en cuenta precisamente las variaciones de temperatura entre el día y la noche. También se utiliza este fenómeno en la industria mecánica para acoplar piezas de un rotor.
Al sufrir un cambio de temperatura, la mayoría de los materiales sólidos presentan modificaciones en su tamaño, es decir, se dilatan frente al incremento de temperatura,pues aumenta la amplitud de las vibraciones atómicas aumentando la distancia media entre los átomos.
Existen tres tipos de dilataciones: Dilatación Lineal
Dilatación Superficial
Dilatación Cúbica

6.2 DILATACION LINEAL
Los efectos comunes de los cambias de temperatura consiste en cambias correspondientes en el tamaño y en el estado de los materiales.
En el presente tema seconsidera los cambias en el tamaño que ocurre sin que ocurran cambio de estado. Con algunas pocas excepciones las dimensiones de todos los cuerpos aumentan cuando se eleva su temperatura.
El cambio de cualquier dimensión lineal del sólido, tal como su longitud, ancho o alto, se llama dilatación lineal. Si la longitud de esta dilatación lineal es L₀, el cambio de longitud, que proviene de un cambio detemperatura ΔT, puede llamarse ΔL. Encontramos experimentalmente que este cambio de longitud ΔL Es proporcional al cambio de temperatura ΔT, y por su puesto a la longitud original L₀.L₀
ΔL

L
Figura6.1
Por consiguiente:
ΔL = ∝L₀ΔT (6.1)
Donde: = coeficiente de dilatación lineal (℃-1)
L₀ = longitud inicial del solido (cm)
ΔT = variación de temperatura ()
El coeficiente de dilatación lineal es específico para cadamaterial.
La ecuación 8.1 también se puede escribir de la forma siguiente:
L₀ - L= ∝L ₀ΔT
L= L₀(1+∝ΔT ) (6.2)
Donde: L = longitud final del materia (cm)

6.3 DILATACION SUPERFICIAL
Cuando se calienta una lamina de material, aumenta, tanto su longitud como su anchura. Al calentar una lámina cuadrada de lados L₀ y b₀, el cuerpo se dilatacomo se muestra en la figura8.2, variando su superficie.

L

L₀
A
b₀ b


Figura 6.2
Si A₀ = L₀ b₀ Entonces: A =L b
L=L₀ (1+∝ΔT ) A=Lb=L₀b₀(1+∝ΔT )2
b=b₀ (1+∝ΔT ) A=A₀(1+2∝ΔT+∝2ΔT2)
Como ∝2, en general es una cantidad bien pequeña, podemos despreciar el termino ∝2ΔT2
Por tanto: A=A₀(1+2∝ΔT)
Si designamos a γ=2α, la ecuación final será:
A=A₀(1+γΔT) (6.3)
Donde:
A = superficie final (m2 ; cm2).
A₀ =superficie inicial (m2 ; cm2).
= coeficiente de dilatación superficial (℃-1).
ΔT = variación de temperatura ().
La ecuación anterior se cumple para una lámina de forma cualquiera. Por ejemplo si la lámina tiene un orificio, el área del orificio se dilata en la misma proporción que el material que lo rodea, ocurre lo mismo con cualquier línea, ya sea recta o curva.

6.4 DILATACION CUBICA...