1. DILATACIÓN DE SÓLIDOS Y
LÍQUIDOS
JAN CARLO CANTILLO
GLORIA GUERRERO
DANIEL LEON
BRIANITH NAVARRO
IRMINA RICAURTE
FISICA CALOR ONDAS

2. CONTENIDO
 ¿Qué es Dilatación o Dilatación térmica?
 Dilatación de Sólidos
 Dilatación Lineal
 Coeficiente de dilatación
 Dilatación Superficial
 Dilatación Volumétrica
 Dilatación del Líquidos
 Método para determinar el valor de v
 Dilatación del Agua

3. ¿QUÉ ES DILATACIÓN O DILATACIÓN
TÉRMICA?
 Se le llama DILATACIÓN al cambio de
dimensiones que experimentan los sólidos, líquidos
y gases cuando se varía la temperatura.
 La experiencia de los fenómenos que nos rodean
muestra que los sólidos se dilatan cuando se
calientan, es decir, aumentan su longitud, superficie
o volumen.y se contraen cuando se enfrían. La
dilatación y la contracción ocurren en tres (3)
dimensiones: largo, ancho y alto.

4. DILATACIÓN DE SÓLIDOS
 Es el cambio de cualquier dimensión lineal del
sólido tal como su longitud, alto o ancho, que se
produce al aumentar su temperatura.

5. ES DECIR:
 La dilatación de los sólidos con el aumento de la
temperatura 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.

6. DILATACIÓN LINEAL
 Es aquella en la que predomina la variación en una (1)
dimensión de un cuerpo, es decir: el largo, se verifica
notoriamente respecto de su longitud.
 Ejemplo: dilatación en hilos, cabos y barras, varilla, un
bulón, un riel, etc.
 Cuando se expone una varilla metálica a la acción del
calor observamos un aumento progresivo de su longitud.

7.  La dilatación es directamente proporcional a la
temperatura, a la longitud inicial y a una constante
que depende de la sustancia del cuerpo, llamada
coeficiente de dilatación (λ)
 Donde:
 = longitud a t ºC
 = longitud inicial (antes de iniciar el calentamiento)
 λ = coeficiente de dilatación
 Δt= variación de temperatura

8. COEFICIENTE DE DILATACIÓN
 De la expresión despejamos λ
 Donde
 El coeficiente de dilatación lineal es el aumento de
longitud que se produce por cada grado centígrado
y por cada centímetro de longitud.

9. UNIDADES DEL COEFICIENTE DE
DILATACIÓN
Sustancia Coeficiente λ = cm/cm.ºC
Acero 0,000012
Aluminio 0,0000238
Cinc 0,000063 Que simplificada
Cobre 0,0000165 queda:
Hierro 0,0000122
Plata 0,0000197 1/ºC, que significa la
Platino 0,00009 variación producida
Plomo 0,0002260 por cada grado
Vidrio común 0,000009 centígrado.
Vidrio Pyrex 0,0000003

10. DILATACION SUPERFICIAL
 Es aquella en la que predomina la variación en
dos (2) dimensiones de un cuerpo, se observa
con mayor amplitud en la superficie es decir: el
largo y el ancho. Ejemplo: caso de losas de
cemento, de chapas, etc.

11.  Para calcular la superficie alcanzada al calentar
una chapa metálica se aplica la siguiente fórmula:
 Donde:
 = Superficie a T °C
 = Superficie inicial
 β = Coeficiente de dilatación superficial
 Δt = Variación de temperatura
 Aproximadamente β = 2 λ, es decir, basta duplicar
el valor de λ para obtener β.

12. DILATACION VOLUMETRICA
 Es aquella en la predomina la variación en tres (3)
dimensiones de un cuerpo, es decir: el largo, el ancho y
el alto. Este tipo de dilatación se verifica en el volumen
del cuerpo, tal como puede ocurrir en un cuerpo esférico,
en el aire encerrado en una pelota o un neumático o en
los pistones de un motor de un automóvil.

13. COEFICIENTE DE DILATACIÓN CÚBICA
 Es el aumento de volumen que se registra por cada
unidad de volumen por cada grado centígrado de
aumento en su temperatura.
 Donde:
 = Coeficiente de dilatación cúbica.
 = Variación de temperatura.
 Se puede decir que aproximadamente γ = 3 λ, es
decir que, multiplicando por tres el coeficiente de
dilatación lineal, obtendremos la dilatación cúbica.

14. DILATACIÓN DE LÍQUIDOS
 Como la forma de un fluido no está definida, solamente
tiene sentido hablar del cambio del volumen con la
temperatura (el cambio es muy pequeño). Hablaríamos
de dilatación cúbica, pues sus dimensiones dependen
del recipiente que lo contiene.

15.   Representa el coeficiente de dilatación volumétrica de
un líquido:
 Para determinar la dilatación absoluta o verdadera de
un líquido se deberá considerar la dilatación que
experimenta el recipiente que lo contiene. Si es el
volumen que ocupa el fluido a la temperatura de 0 ºC,
es evidente que deberá ser o , si se aumenta la
temperatura en T ºC, el volumen verdadero del líquido
a esa temperatura, será:

16.  Volumen verdadero del líquido;
 Volumen del recipiente dilatado;
 Diferencia de Volumen;
 El volumen verdadero del líquido a temperatura T será
la suma del volumen aparente medido mas el aumento
del volumen que experimenta el recipiente.

17.  Si reemplazamos en cada término de esta igualdad sus
correspondiente expresiones equivalentes, tendremos:
 Como los volúmenes iniciales a 0 ºC son iguales al del
recipiente Vo = Vao = Vro, simplificando Vo , la unidad y la
temperatura, se tendrá:
v = a + r
 El coeficiente de dilatación cúbica absoluto o verdadero
de un líquido es igual a la suma de los coeficientes
aparente y del recipiente que lo contiene

18. MÉTODO PARA DETERMINAR EL
VALOR DE V
 Considerando el volumen como la relación de la masa
sobre la densidad V = m / , reemplazando en la
expresión anterior:
 (m/)t = (m/)o(1 + .t)  t = o/ (1 + .t)
 Entonces:
 t. ht = o.ho   = 1/t.( ho/ht – 1 )
 Así se permite calcular el coeficiente de dilatación
cúbica de un liquido independientemente de la
dilatación del recipiente que lo contiene

19. DILATACIÓN DEL AGUA
 Los líquidos se caracterizan por dilatarse al
aumentar la temperatura, siendo su dilatación
volumétrica unas diez veces mayor que la de los
sólidos.
 Sin embargo, el líquido más común, el agua, no se
comporta como los otros líquidos. La curva de
dilatación del agua muestra el comportamiento de su
densidad.

20. Se puede notar que, entre 0 y 4ºC el agua líquida se
contrae al ser calentada, y se dilata por encima de los 2
7
4ºC, aunque no linealmente.

21. COMPORTAMIENTO INUSUAL DEL
AGUA
JAN CARLO CANTILLO
GLORIA GUERRERO
DANIEL LEON
BRIANITH NAVARRO
IRMINA RICAURTE
FISICA CALOR ONDAS

22. CONTENIDO
 Comportamiento Inusual del Agua.
 Estructura Atómica.
 Densidad del Agua.
 Gráfica Densidad vs. Temperatura
 Propiedades Físicas del Agua.

23. COMPORTAMIENTO INUSUAL DEL
AGUA
 Cuando el agua cambia de estado líquido al sólido se
comporta en forma inusual: en vez de contraerse o
reducir su volumen, como el resto de los líquidos, se
expande, es decir, las moléculas de agua se organizan
en el espacio, conformando una estructura molecular
abierta. Esto determina que el hielo sea menos denso
que el agua líquida, y por lo tanto flote en el agua.

24. ESTRUCTURA ATÓMICA DEL AGUA.
 Las atracciones establecidas por los puentes de
hidrogeno entre sus moléculas, son las que
determinan la dureza del hielo y su baja densidad, que
a su vez se debe a la estructura abierta de sólido,
donde se ordenan las unidades H2O enlazadas entre
sí por sus puentes

25. DENSIDAD DEL AGUA GRAFICO
 A medida que disminuimos la temperatura por debajo de los 4º C,
se vuelve menos densa por eso se forma una capa de hielo en la
superficie de lagos, ya que el agua menos helada o más caliente
baja y la más helada sale a la superficie.
 A 0º C la densidad del agua líquida es de 0,9999 g/cm3 y la del
hielo de 0,92 g/cm3, es decir, un centímetro cúbico de hielo pesa
0,92 gramos, un 8% menos que un centímetro cúbico de agua que
pesaría prácticamente 1 gramo.

26. PROPIEDADES FÍSICAS DEL AGUA
 Alto punto de ebullición y de fusión del agua: La temperatura de
ebullición del agua es de 100 ºC y la de fusión es de 0ºC.
 Densidad del agua: La masa de un litro de agua pesa 1 Kg a
temperatura de 4 ºC. la densidad del agua es de 1 g/ml a esa
temperatura.
 Comportamiento inusual del agua: Cuando el agua cambia de estado
líquido al sólido se expande. Por eso el hielo sea menos denso que el
agua líquida, y flote en el agua.
 Tensión superficial: Las moléculas que se encuentran en la superficie
están ligadas sólo por otras moléculas superficiales y por aquellas
ubicadas inmediatamente debajo.
 El agua como solvente: El agua es el mejor disolvente que la mayoría
de los líquidos corrientes.

27. BIBLIOGRAFÍA
 R. SERWAY, J. JEWETT. Física vol. I, Editorial
Thomson.
 F. SEARS, M. ZEMANSKY, H. YOUNG, R.
FREEDEMAN. Física Universitaria Undécima Edición
vol. I, Editorial Pearson.
 AULA 2000, Tomo física y química, Edición 2000,
Editorial Cultural S.A.
 P. SILVA. Química del Agua, Red de maestros de
maestros.
http://www.rmm.cl/index_sub.php?id_contenido=8747&i
d_seccion=6496&id_portal=796

28. FIN