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Diferencia entre revisiones de «Coeficiente de dilatación»
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Se denomina '''coeficiente de dilatación''' al cociente que mide el cambio relativo de [[longitud]] o [[volumen]] que se produce cuando un cuerpo sólido o un fluido dentro de un recipiente experimenta un cambio de temperatura experimentando una Dilatación térmica. | |||
==Coeficientes de dilatación== | ==Coeficientes de dilatación== | ||
De forma general, durante una transferencia de | De forma general, durante una transferencia de calor, la energía que está almacenada en los enlaces intermoleculares entre 2 Átomos cambia. Cuando la energía almacenada aumenta, también lo hace la longitud de estos enlaces. Así, los sólidos normalmente* se expanden al calentarse y se contraen al enfriarse; este comportamiento de respuesta ante la temperatura se expresa mediante el [[coeficiente de dilatación térmica]] (unidades: °C<sup>−1</sup>): | ||
{{Ecuación| | {{Ecuación| | ||
<math>\alpha=\frac{1}{V}\left(\frac{\partial V}{\partial T}\right)</math> | <math>\alpha=\frac{1}{V}\left(\frac{\partial V}{\partial T}\right)</math> | ||
||left}} | ||left}} | ||
{{Ref| esto no ocurre para todos los sólidos: el ejemplo más típico que no lo cumple es el hielo.}} | |||
=== Sólidos === | === Sólidos === | ||
Para sólidos, el tipo de coeficiente de dilatación más comúnmente usado es el coeficiente de dilatación lineal α''<sub>L</sub>''. Para una dimensión lineal cualquiera, se puede medir experimentalmente comparando el valor de dicha magnitud antes y después de cierto cambio de temperatura, como: | Para sólidos, el tipo de coeficiente de dilatación más comúnmente usado es el coeficiente de dilatación lineal α''<sub>L</sub>''. Para una dimensión lineal cualquiera, se puede medir experimentalmente comparando el valor de dicha magnitud antes y después de cierto cambio de temperatura, como: | ||
| Línea 22: | Línea 22: | ||
<math>{\alpha_V} \approx 3\alpha_L</math> | <math>{\alpha_V} \approx 3\alpha_L</math> | ||
||left}} | ||left}} | ||
Algunas propiedades de coeficientes de expasión volumetricas son: | Algunas propiedades de coeficientes de expasión volumetricas son: | ||
'''Liquido''' | '''Liquido''' '''Beta (10^-4/°C)''', | ||
Alcohol | Alcohol 11, | ||
Benceno | Benceno 12.4, | ||
Glicerina | Glicerina 5.1, | ||
Mercurio | Mercurio 1.8, | ||
Agua | Agua 2.1, | ||
==Aplicaciones== | ==Aplicaciones== | ||
El conocimiento del '''coeficiente de dilatación''' (lineal) adquiere una gran importancia técnica en muchas áreas del diseño industrial. Un buen ejemplo son los [[riel (transporte)|rieles]] del ferrocarril; estos van soldados unos con otros, por lo que pueden llegar a tener una longitud de varios centenares de metros. Si la temperatura aumenta mucho la | El conocimiento del '''coeficiente de dilatación''' (lineal) adquiere una gran importancia técnica en muchas áreas del diseño industrial. Un buen ejemplo son los [[riel (transporte)|rieles]] del ferrocarril; estos van soldados unos con otros, por lo que pueden llegar a tener una longitud de varios centenares de metros. Si la temperatura aumenta mucho la Vía férrea se desplazaría por efecto de la Dilatación, deformando completamente el trazado. Para evitar esto, se estira el carril artificialmente, tantos centímetros como si fuese una dilatación natural y se corta el sobrante, para volver a soldarlo. A este proceso se le conoce como Neutralización de tensiones. | ||
Para ello, cogeremos la temperatura media en la zona y le restaremos la que tengamos en ese momento en el carril; el resultado lo multiplicaremos por el '''coeficiente de dilatación''' del [[acero]] y por la longitud de la vía a neutralizar. | Para ello, cogeremos la temperatura media en la zona y le restaremos la que tengamos en ese momento en el carril; el resultado lo multiplicaremos por el '''coeficiente de dilatación''' del [[acero]] y por la longitud de la vía a neutralizar. | ||
==Valores del coeficiente de dilatación lineal== | ==Valores del coeficiente de dilatación lineal== | ||
{| | {| border="1" cellpadding="2" cellspacing="0" style="float:center"; width="350px"; | ||
|+<font size="+1">'''Algunos coeficientes de dilatación'''</font> | |+<font size="+1">'''Algunos coeficientes de dilatación'''</font> | ||
|- | |- | ||
| | | style="background:#efefef;" align="center" colspan=2 | | ||
{| | {| border="0" cellpadding="2" cellspacing="0" | ||
| Material | | Material | ||
| α | | α ( °C<sup>-1 ) | ||
|- | |- | ||
| [[Hormigón]] ~ | | [[Hormigón]] ~ | ||
| 1,0 x 10<sup>-5 | | 1,0 x 10<sup>-5 | ||
|- | |- | ||
| [[acero]] ~ | | [[acero]] ~ | ||
| 12 x 10<sup>-6 | | 12 x 10<sup>-6 | ||
| Línea 54: | Línea 53: | ||
| [[Hierro]] ~ | | [[Hierro]] ~ | ||
| 12 x 10<sup>-4 | | 12 x 10<sup>-4 | ||
|- | |- | ||
| | | Plata | ||
| 2,0 x 10<sup>-5 | | 2,0 x 10<sup>-5 | ||
|- | |- | ||
| | | oro | ||
| 1,5 x 10<sup>-5 | | 1,5 x 10<sup>-5 | ||
|- | |- | ||
| | | Invar | ||
| 0,04 x 10<sup>-5 | | 0,04 x 10<sup>-5 | ||
|- | |- | ||
| [[Plomo]] | | [[Plomo]] | ||
| 3,0 x 10<sup>-5 | | 3,0 x 10<sup>-5 | ||
|- | |- | ||
| | | Zinc | ||
| 2,6 x 10<sup>-5 | | 2,6 x 10<sup>-5 | ||
|- | |- | ||
| [[Aluminio]] | | [[Aluminio]] | ||
| 2,4 x 10<sup>-5 | | 2,4 x 10<sup>-5 | ||
|- | |- | ||
| [[Latón]] | | [[Latón]] | ||
| 1.8 x 10<sup>-5 | | 1.8 x 10<sup>-5 | ||
| Línea 78: | Línea 77: | ||
| [[Cobre]] | | [[Cobre]] | ||
| 1,7 x 10<sup>-5 | | 1,7 x 10<sup>-5 | ||
|- | |- | ||
| [[Vidrio]] ~ | | [[Vidrio]] ~ | ||
| 0,7 x 10<sup>-5 | | 0,7 x 10<sup>-5 | ||
|- | |- | ||
| | | cuarzo | ||
| 0,04 x 10<sup>-5 | | 0,04 x 10<sup>-5 | ||
|- | |- | ||
| | | Hielo | ||
| 5,1 x 10<sup>-5 | | 5,1 x 10<sup>-5 | ||
|} | |} | ||
[[ | [[Carpeta:Magnitudes físicas]] | ||
[[ | [[Carpeta:Propiedades de los materiales]] | ||
{{Clear}} | |||
{{Terminología}} | {{Terminología}} | ||