Dilatación en objetos, ya sea de manera lineal (generalmente en varillas es más notoria), sueprficial (objetos planos, como ventanas) y volumétrica. A continuación se muestran ejmeplos de estos fenómenos de la físican incluyendo los coeficientes necesarios para calcular el aumento tamaño de un objeto al recibir calor.

1. 1ROSAS CEDILLO LIDIA NOHEMI

2. 2ROSAS CEDILLO LIDIA NOHEMI

3. El mercurio (Hg) es muy sensible a
la temperatura del ambiente.
Las partículas del globo se
alborotan y alejan demasiado que
lo revientan.
3ROSAS CEDILLO LIDIA NOHEMI

4. La expansión de un material expuesto al
calor se expresa mediante el coeficiente
de dilatación térmica.
Este varía según la dilatación, se
expresa con.
 alfa (α) para la lineal.
 Beta para la superficial (β = 2α)
 Gamma (γ = 3α) o beta (β = 3 α
)para la volumétrica.
4ROSAS CEDILLO LIDIA NOHEMI

5. En esta predomina la
variación de una sola
dimensión.
Cualquier barra de metal
que se caliente se expandirá
en tres dimensiones, pero
en objetos como varillas o
alambres la dilatación más
importante es la
longitudinal.
5ROSAS CEDILLO LIDIA NOHEMI

6. A los cables telefónicos se les
deja colgando para evitar
ruptura al contraerse.
Contracción de un
puente sin juntas de
dilatación.
Bucles para evitar la
flexión de tuberías.
6ROSAS CEDILLO LIDIA NOHEMI

7.  Incremento de
longitud de una varilla
con largo inicial de un
metro, cuando su
temperatura se eleva
un grado centígrado.
Varía según el
material.
 Se representa con alfa
(α)
Sustancia. α (1/˚C).
Fierro. 1.2 x 10 ˉ5
Aluminio. 22.4 x 10 ˉ ⁶
Cobre. 17.6 x 10 ˉ ⁶
Plata. 18.4 x 10 ˉ ⁶
Plomo. 27.3 x 10 ˉ ⁶
Níquel. 12.5 x 10 ˉ ⁶
Acero. 11.5 x 10 ˉ ⁶
7ROSAS CEDILLO LIDIA NOHEMI

8. Para calcular el coeficiente de dilatación lineal:
Donde…
Alfa (α) : coeficiente de dilatación lineal
en 1/ ˚C o ˚C ˉ¹
Lƒ: longitud final en m.
Lo: longitud inicial en m.
Tƒ: temperatura final en ˚C.
To: temperatura inicial en ˚C. 8ROSAS CEDILLO LIDIA NOHEMI

9. CALOR
Lo y To
Tƒ y Lƒ
∆T: incremento de
temperatura.
∆L: incremento de
longitud.
Alfa (α): coeficiente
de dilatación lineal
en 1/˚C o ˚Cˉ¹
∆T= Tƒ – To
∆L= Lƒ – Lo = α · Lo · ∆T
Para calcular el incremento de calor y longitud.
DELTA
9ROSAS CEDILLO LIDIA NOHEMI

10. Lƒ = Lo + ∆L
∆L= Lƒ – Lo = α · Lo · ∆T
RECORDANDO QUE:
Donde…
Lƒ: longitud final en
m.
Lo: longitud inicial
en m.
∆L: incremento de
longitud.
Alfa (α) : coeficiente de
dilatación lineal en 1/ ˚C o
˚C ˉ¹
∆T: incremento de
temperatura.
Y
∆T= Tƒ – To
10ROSAS CEDILLO LIDIA NOHEMI

11. Fórmula final.
Donde…
Alfa (α) : coeficiente de dilatación lineal en 1/ ˚C o ˚C ˉ¹
Lƒ: longitud final en m.
Lo: longitud inicial en m.
Tƒ: temperatura final en ˚C.
To: temperatura inicial en ˚C.
Lƒ: Lo [ 1 + α (Tƒ - To)
11ROSAS CEDILLO LIDIA NOHEMI

12. Un tubo de hierro tiene una longitud inicial de 300m a una temperatura
ambiente de 20˚C. Si el tubo se emplea como conductor de vapor
(100˚C). ¿Cuál será la tolerancia permitida en el cambio proporcional
de longitud? ¿Cuál serpa la longitud final?
Datos.
Lo= 300m
To= 20˚C
Tƒ= 100˚C
∆L=
Lƒ=
12ROSAS CEDILLO LIDIA NOHEMI

13.  Buscamos el incremento de longitud y la longitud final.
∆L=α · Lo · ∆T
Lƒ: Lo [ 1 + α (Tƒ - To) ]
O
Lƒ: Lo + ∆L
∆T= Tƒ – To
13ROSAS CEDILLO LIDIA NOHEMI

14. Primero sacamos el incremento de temperatura.
∆T= Tƒ – To
∆T= 100˚C – 20˚C
= 80˚C Ahora…
∆L= α · Lo · ∆T
∆L= α · Lo · ∆T
= (1.2 x 10 -5/ ˚C) (300m) (80˚C)
∆L= .28m (variación de longitud)
14ROSAS CEDILLO LIDIA NOHEMI

15. Lƒ = Lo + ∆L
= 300m + .28m
= 300.28 m.
Datos del problema resuelto.
Variación de longitud= .28m
Longitud final= 300.28 m
15ROSAS CEDILLO LIDIA NOHEMI

16. Cuando la dilatación
en los
objetos predomina en
dos dimensiones,
incrementando su
área.
16ROSAS CEDILLO LIDIA NOHEMI

17. Vidrios se dilatan con el
calor.
17ROSAS CEDILLO LIDIA NOHEMI

18. Su coeficiente de dilatación
se
representa con beta (β =
2α) y
hace referencia a las dos
dimensiones
expandiéndose.
Varía según el material.
Sustancia. α (1/˚C).
Fierro. 1.2 x 10 ˉ5 x2
Aluminio. 22.4 x 10 ˉ ⁶ x2
Cobre. 17.6 x 10 ˉ ⁶ x2
Plata. 18.4 x 10 ˉ ⁶ x2
Plomo. 27.3 x 10 ˉ ⁶ x2
Níquel. 12.5 x 10 ˉ ⁶ x2
Acero. 1.2 x 10 ˉ 5 x2
18ROSAS CEDILLO LIDIA NOHEMI

19.  Para calcular el coeficiente de dilatación.
Donde…
 β (2α) : coeficiente de dilatación en ˚C ˉ¹
 ∆A: diferencia de áreas en m².
 Ao: área inicial en m².
 ∆T: diferencia de temperaturas en ˚C ˉ¹
19ROSAS CEDILLO LIDIA NOHEMI

20. Diferencia de áreas:
Donde…
 β (2α) : coeficiente de dilatación en ˚C ˉ¹
 ∆A: diferencia de áreas en m².
 Ao: área inicial en m².
 ∆T: diferencia de temperaturas en ˚C ˉ¹
20ROSAS CEDILLO LIDIA NOHEMI

21.  Área final:
Donde…
 Aƒ: área final.
 Ao: área inicial en m².
 ∆A: diferencia de áreas en m².
21ROSAS CEDILLO LIDIA NOHEMI

22. 22ROSAS CEDILLO LIDIA NOHEMI