COEFICIENTE DE DILATACIÓNSe denomina coeficiente de dilatación al cociente que mide el cambiorelativo de longitud o volume...
de sólidos en las situaciones prácticas de interés, el coeficiente dedilatación volumétrico resulta ser más o menos el tri...
El conocimiento del coeficiente de dilatación (lineal) adquiere una granimportancia técnica en muchas áreas del diseño ind...
Cuarzo      0.04 x 10-5 Hielo      5.1 x 10-5 Diamante     0.12 x 10-5 Grafito      0.79 x 10-5
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Coeficiente de dilatación

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Coeficiente de dilatación

  1. 1. COEFICIENTE DE DILATACIÓNSe denomina coeficiente de dilatación al cociente que mide el cambiorelativo de longitud o volumen que se produce cuando un cuerpo sólido oun fluido dentro de un recipiente experimenta un cambio de temperaturaque lleva consigo una dilatación térmica.Coeficientes de dilataciónDe forma general, durante una transferencia de calor, la energía que estáalmacenada en los enlaces intermoleculares entre dos átomos cambia.Cuando la energía almacenada aumenta, también lo hace la longitud deestos enlaces. Así, los sólidos normalmente se expanden al calentarse y secontraen al enfriarse;1 este comportamiento de respuesta ante latemperatura se expresa mediante el coeficiente de dilatación térmica(típicamente expresado en unidades de °C-1):SólidosPara sólidos, el tipo de coeficiente de dilatación más comúnmente usadoes el coeficiente de dilatación lineal αL. Para una dimensión linealcualquiera, se puede medir experimentalmente comparando el valor dedicha magnitud antes y después de cierto cambio de temperatura, como:Puede ser usada para abreviar este coeficiente, tanto la letra griega alfacomo la letra lambda .Gases y líquidosEn gases y líquidos es más común usar el coeficiente de dilataciónvolumétrico αV o β, que viene dado por la expresión:Para sólidos, también puede medirse la dilatación térmica, aunque resultamenos importante en la mayoría de aplicaciones técnicas. Para la mayoría
  2. 2. de sólidos en las situaciones prácticas de interés, el coeficiente dedilatación volumétrico resulta ser más o menos el triple del coeficiente dedilatación lineal:Algunos valores de coeficientes de expansión volumétrica, que sonconstantes cuando el cambio de temperatura es menor que 100°C2Algunos valores de coeficientes de expansión volumétrica, que sonconstantes cuando el cambio de temperatura es menor que 100°C2Líquido β (×10-3 °C-1)Alcohol 1,1Benceno 1,24Glicerina 0,51Mercurio 0,18Agua 0,21Gasolina 0,95Acetona 1,5Aire 3,41x10-3(20°C)Aire (0°C) 3,67x10-3Nota: En la práctica la unidad del SI (Sistema Internacional) es el Kelvin (K),entonces usted deberá convertir los coeficientes de dilatacion térmica deºC a K para no cometer errores en la práctica o en la resolución deproblemas.Aplicaciones
  3. 3. El conocimiento del coeficiente de dilatación (lineal) adquiere una granimportancia técnica en muchas áreas del diseño industrial. Un buenejemplo son los rieles del ferrocarril; estos van soldados unos con otros, porlo que pueden llegar a tener una longitud de varios centenares de metros.Si la temperatura aumenta mucho la vía férrea se desplazaría por efectode la dilatación, deformando completamente el trazado. Para evitar esto,se estira el carril artificialmente, tantos centímetros como si fuese unadilatación natural y se corta el sobrante, para volver a soldarlo. A esteproceso se le conoce como neutralización de tensiones.Para ello, cogeremos la temperatura media en la zona y le restaremos laque tengamos en ese momento en el carril; el resultado lo multiplicaremospor el coeficiente de dilatación del acero y por la longitud de la vía aneutralizar...Valores del coeficiente de dilatación linealAlgunos coeficientes de dilatación, que son constantes cuando el cambiode temperatura es menor que 100°C2 Material α (°C-1) Hormigón 2.0 x 10-5 Acero 1.0 x 10-5 Hierro 1.2 x 10-5 Plata 2.0 x 10-5 Oro 1.5 x 10-5 Invar 0,04 x 10-5 Plomo 3.0 x 10-5 Zinc 2.6 x 10-5 Aluminio 2.4 x 10-5 Latón 1.8 x 10-5 Cobre 1.7 x 10-5
  4. 4. Cuarzo 0.04 x 10-5 Hielo 5.1 x 10-5 Diamante 0.12 x 10-5 Grafito 0.79 x 10-5

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