Este documento presenta información sobre la temperatura y la dilatación. Explica las diferentes escalas de temperatura como Celsius, Fahrenheit y Kelvin. También define conceptos clave como el cero absoluto y el coeficiente de dilatación lineal. Finalmente, describe cómo la dilatación causa un cambio en el tamaño de los objetos debido al aumento de la energía cinética de sus moléculas cuando la temperatura aumenta.

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2. www.eduvirtual.tk FÍSICA 2 TEMPERATURA Y DILATACIÓN. Por: Jhon Farinango INFORMÁTICO 2

3. Objetivos: Cuando termine de estudiar esta unidad usted: Demostrará que ha comprendido las escalas de temperatura Celsius, Fahrenheit, Kelvin y Rankine, convirtiendo temperaturas específicas de una escala a sus temperaturas correspondientes en otra. Escribirá las fórmulas para la dilatación lineal, y poder aplicarlas a la solución de problemas. 3

4. Términos claves: Termómetro. Cero absoluto. Coeficiente de dilatación lineal. Equilibrio térmico. Escala Celsius, Fahrenheit, Kelvin y Rankin. Termometría. Cinemática y Dinámica. 4 Pre-requisitos:

5. INTRODUCCIÓN LA TEMPERATURA Es la medida de la energía cinética media por molécula. En la actualidad existen termómetros infrarrojos que provienen del canal de aire del oído pasa por el sistema óptico del termómetro y es convertida en una señal eléctrica proporcional a la energía radiada por esa área. Al calibrar esa señal con temperaturas conocidas puede mostrarse en una pantalla digital. 5

6. Termometría. Medición de la temperatura CIENCIA TEMPERATURA EQUILIBRIO TÉRMICO Las moléculas al ser alteradas producen la temperatura. 15ºC 10ºC Transferencia de energía térmica de un cuerpo a otro hasta tener la misma temperatura. ENERGÍA TÉRMICA = K + U K=Energía cinética. U=Energía Potencial. 6

7. 7 Termómetro. UTILIDAD Indica la temperatura. Punto fijo inferior (punto de congelación) Punto fijo superior (punto de ebullición del agua) Mercurio=se dilata al aumentar la temperatura. Vidrio al vacio. CERO ABSOLUTO = temperatura mas baja. -273ºC -460ºF Gas licuado.

10. P.F.I. = 0°

11. P.F.S. = 100°

13. 96°F (Temperatura del cuerpo) P.F.S.

14. 180°:

15. 0°C = 32°F

17. -12°F a RTR = -12°F +460 = 448R

18. 9 VARIACIÓN DE TEMPERATURA SE LO REPRESENTA: 22F°; 40C°; 27.78K; 23R EJERCICIO: Un termómetro varia su temperatura de 20°F a 70°F, Transforme su variación en C° y en K. ▲T = 70°F-20°F ▲T = 50F° ▲T = Tf - Ti ▲T = 98°F – 76°F ▲T = 22F° Factores de CONVERSIÓN: CONVERSIÓN: F° a C° 5C° = 9F° 100C°=180F° 1K=1C° 1R=1F° 1K=1C° 27,78C°=27,78K

19. TEMPERATURAS ESPECÍFICASSE LO REPRESENTA: 32°C; 72°F; 12K; 45R 10 EJERCICIO: FACTORES DE CONVERSIÓN: Un termómetro registra una temperatura de 330°C. ¿A cuanto equivale en °F? De: °F a °C De: °C a °F Escogemos el factor de conversión y resolvemos: De: °C a K TK = tc + 273 De: °F a R TR = tF + 460

20. TEMPERATURA ABSOLUTA 11 LA TEMPERATURA puede aumentar hasta el infinito: P.E. 300°C a 300 millones °C. CERO ABSOLUTO Pero solo disminuirse hasta los -273°C ó , -470°F, O porque cualquier gas hasta ese momento ya se licua.

22. COEFICIENTE DE DILATACIÓN LINEAL Propiedad de cada material ECUACIÓN UNIDADES Despeje: EJERCICIO: DATOS: CÁLCULOS: 13

23. 14 TABLA DE COEFICIENTES DE DILATACIÓN LINEAL P.E. Aluminio: 2.4 x 10-5/C°

24. 15 Longitud final = Lf Entonces: EJEMPLO:

26. 17 OTRAS DILATACIONES DILATACIÓN SUPERFICIAL: DILATACIÓN VOLUMÉTRICA:

27. ¿Preguntas? 18

28. Referencias: Algunas imágenes se tomaron de los siguientes sitios: Diapositivas de cisco.com http://www.allina.com/mdex_sp/es1411160.jpg http://construccion.arquitectura.uniandes.edu.co http://www.kalipedia.com/ Física de Paul E. Tippens – Séptima Edición. Apuntes de Física by Jhon Farinango. 19