Dilatación térmica
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Dilatómetro antiguo
Se denomina dilatación al cambio de longitud, volumen o alguna otra dimensión métrica que sufre un cuerpo físico debido al cambio de temperatura quese provoca en ella por cualquier medio.
La dilatación térmica corresponde al efecto en el cual, las sustancias se «agrandan» al aumentar la temperatura. En objetos sólidos, la dilatación térmicaproduce un cambio en las dimensiones lineales de un cuerpo, mientras que en el caso de líquidos y gases, que no tienen forma permanente, la dilatación térmica se manifiesta en un cambio en su volumen.Según su naturaleza cada cuerpo posee lo que se llama coeficiente de dilatación térmica, cuyo símbolo es ha y su unidad de medida es 1/°C o °C-1, algunos valores son:
Aluminio 0,000024 Cobre 0,000018
Acero 0,000011 Vidrio 0,000001 a 0,000013
Hormigón 0,000007 a 0,000014 Mercurio 0,000006
Dilatación lineal
El coeficiente de dilatación lineal,designada por ?L, para una dimensión lineal cualquiera, se puede medir experimentalmente comparando el valor de dicha magnitud antes y después de cierto cambio de temperatura como:
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Donde ?L, es elincremento de longitud cuando se aplica un pequeño cambio global y uniforme de temperatura ?T a todo el cuerpo. El cambio total de longitud de la dimensión lineal que se considere, puede despejarse de laecuación anterior:
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Donde:
?=coeficiente de dilatación lineal [1/C°]
L0 = Longitud inicial
Lf = Longitud final
T0 = Temperatura inicial.
Tf = Temperaturafinal
Dilatación superficial
Es el mismo concepto que el de dilatación lineal salvo que se aplica a cuerpos a los que es aceptable y preferible considerarlos como regiones planas; por ejemplo,una plancha metálica. Al serle transmitida cierta cantidad de calor la superficie del objeto sufrirá un incremento de área: ?A.
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Dilatación…