Tema : Dilatación de los Cuerpos Dilatación Lineal Dilatación Superficial Dilatación Volumétrica.

Trabajo a realizar Contesta correctamente las siguientes preguntas ¿Qué es la dilatación? ¿Qué es la dilatación lineal? ¿La temperatura juega algún rol en la dilatación lineal? ¿En qué cuerpos (líquidos, solidos o gases) puede existir la dilatación lineal? Recordar cómo están constituidos molecularmente cada uno Dar aplicación y/o ejemplos de la dilatación lineal en la vida cotidiana. Fórmula para poder sacar la dilatación lineal y explicar el significado, uso y unidad de cada variable.

Dilatación de los Cuerpos Los Cambios de temperatura afectan el tamaño de los cuerpos, pues la mayoría de ellos se dilatan al calentarse y se contraen si se enfrían. El agua y el hule manifiestan un comportamiento contrario Los gases se dilatan mucho mas que los líquidos y estos mas que los sólidos. En los gases y líquidos las particulas chocan unas con otras en forma cuntinua. ; pero si se calientan chocaran violentamente rebotando a mayores distancias y provocaran la dilatacion

Dilatación de los cuerpos En los sólidos las partículas vibran alrededor de posiciones fijas; sin embargo al calentarse aumentan su movimiento y se alejan de su centros de vibración

Dilatación térmica Se denomina dilatación termina al aumento de longitud volumen o alguna otra dimensión métrica que sufre un cuerpo físico debido al aumento de temperatura que se provoca en el por cualquier medio, Al aumentar la temperatura, aumenta el movimiento de partículas y por tanto la distancia entre ellas eso es lo que hace que se dilaten.

Dilatación Lineal Una barra de cualquier metal al ser calentada sufre un aumento en sus tres dimensiones: largo, ancho y alto, por lo que su dilatación es cubica. Sin embargo, en los cuerpos sólidos, como alambres, varillas o barras, lo mas importante es el aunmento de longitud que experimentan al elevarse la temperatura , es decir , su dilatacion lineal

Coeficiente de dilatación Es el incremento de longitud que presenta una varilla de determinada sustancia, con un largo inicial de un metro, cuando su temperatura se eleva un grado Celsius, Por ejemplo: una varilla de aluminio de un metro de longitud aumenta. 0.0000224 metros = 22.4 * 10 A este incremento se le llama: coeficiente de dilatación y se representa con la letra griega alfa: -6

Cuadro coeficiente de dilatación lineal

Calcular el coeficiente de dilatación lineal = coeficiente de dilatación lineal en 1ºC Lf = longitud final (m) Lo = longitud inicial Tf= temperatura final To = temperatura inicial

Si conocemos coeficiente de dilatación Si conocemos el coeficiente de dilatación lineal de una sustancia y queremos calcular la longitud final que tendrá un cuerpo al variar su temperatura , despejamos la longitud final de la ecuación anterior así:

FORMULAS DILATACION LINEAL EL coficiente de dilatacion lineal (α) es el cociente entre la variacion de longitud

Ejemplo1:  La longitu de un tubo de cobre a 15 º C es de 4m ¿Cuánto se incrementa su longitud cuando su temperatura es de 45 º?   Datos α cobre = 17 * 10 -6 Lo= 4m To = 15 º c Tf = 45 º c Lf= ¿? Formula Sustitución   Lf = 4m [ 1 + 0.000017 ºc ( 45ºc – 15º c ) ] Lf = 4m [ 1 + 0.000017 ºc ( 30ºc ) ] Lf = 4m [ 1 +0.00051] Lf = 4m [1.00051] Lf = 4.00204-4 o 0.00204

Ejemplo2:  la longitud de una varilla de acero a 20 º c es de 4m ¿a que temperatura su longitud seria de 4.0144m2   Datos α acero = 11.5* 10 -6 α acero = 0.0000115 Lo= 4m To = 20 º c Tf = ¿? Lf=4.0144m2 Formula Lf – Lo = Lo * * ΔT Sustitución Remplazamos valores : 0.0144 = ( 4m ) (0.0000115) ( Tf – 20 ºc) 0.0144 = ( 0.000045 ) ( Tf – 20 ºc) 0.0144 = ( Tf – 20 ºc) 0.000046 313.04 = Tf -20 20 + 313.04 = Tf Tf = 333.04 ºc  

Ejemplo:  Un cable de cobre de 6m se encuentra a 20 º c ¿ si la temperatura cambia a 35 º c determina su longitud ?   Datos α cobre = 17 * 10 -6 Lo= 4m To = 20 º c Tf = 35 º c Lf= ¿? Formula Sustitución   Lf = 6m [ 1 + 0.000017 ºc ( 35ºc – 20º c ) ] Lf = 6m [ 1 + 0.000017 ºc ( 15ºc ) ] Lf = 6m [ 1 +0.000255] Lf = 6m [1.000255] Lf = 6.00153

Ejemplo:  Una barra de acero de 5 m cambia su temperatura de 25 ºc a 55ºc determina su longitud final ?   Datos α acero = 11* 10 -6 Lo= 5m To = 25 º c Tf = 55 º c Lf= ¿? Formula Sustitución   Lf = 5m [ 1 + 0.000011 ºc ( 55ºc – 25º c ) ] Lf = 5m [ 1 + 0.000011 ºc ( 30ºc ) ] Lf = 5m [ 1 +0.00033] Lf = 5m [1.00033] Lf = 5.00165