El documento explica los conceptos fundamentales de la dilatación térmica. La dilatación ocurre cuando los cuerpos aumentan de tamaño al elevarse la temperatura debido a que los átomos se separan más. La dilatación depende de la longitud o volumen inicial y del aumento de temperatura, siguiendo ecuaciones como ΔL = αL0ΔT. La dilatación puede ser lineal, de área o volumétrica.

1. FRIDA YUNUEN SAAVEDRA VILLA
PROF. SALVADOR ABURTO
PREFECO MELCHOR OCAMPO

2.  La dilatación es un efecto natural muy conocido y que ocurre
cuando las dimensiones de los cuerpos aumentan en
presencia de la elevación de la temperatura, salvo algunas
excepciones que veremos mucho más adelante o quizá en
otro post. Lo curioso de la dilatación es que cuando este
fenómeno ocurre, después de cierto tiempo y que la
temperatura vuelve a su estado original o normal, todo
cuerpo dilatado vuelve a su estado inicial.

3.  Si bien la dilatación es un fenómeno natural
pero con una determinada explicación, y esto
se basa desde su origen, es decir; todo lo que
ocupa un lugar en el espacio tiene masa y a su
vez esta formada por un conjunto de átomos.
Recordar: En los sólidos los
átomos están demasiados
juntos y ordenados unos a
otros, eso da que tenga la
forma estructural que lo
caracteriza, también
conocida como red
cristalina del sólido.
Al conservar esa estructura, los átomos
al elevarse la temperatura tienden a
separarse a cierta distancia unos a
otros, eso ocasiona que el sólido
aumente de tamaño, es decir: que se
dilate

4.  Al analizar el fenómeno, establezcamos que la
barra de aluminio está en condiciones iniciales,
es decir, a temperatura inicial, y longitud inicial.
Para ello, le pongamos
nombre.
Longitud Inicial Lo
Temperatura Inicial to
Por lo contrario
Longitud Final L
Temperatura Final t

5.  Los científicos empezaron a medir distintas barras con
diferente material para ver el comportamiento que tenían al
someterse a diferentes cambios de temperatura, entonces se
dieron cuenta que la dilatación, depende de la longitud
inicial y del aumento de temperatura, siendo proporcional
a ambos, es decir.
0L L t  
Esto quiere decir que, esa ecuación nos
permite calcular la dilatación de cualquier
dimensión lineal…
L = Lf - Lo
La diferencia de longitud, entra la final y la
inicial está dada por la ecuación
0
L
L t




El coeficiente  es una propiedad del material

7. Junta de dilatación
Tira bimetálica
Latón
LatónHierr
o Hierr
o
Las juntas de dilatación son necesarias para permitir
que el concreto se dilate, y las tiras bimetálicas se
pueden usar como termostatos o para abrir y cerrar
circuitos.

8. Es aquella en que predomina la variación
en dos dimensiones, o sea, la variación
del área del cuerpo debido a la
intervención de un cambio de
temperatura.
Cuando un cuerpo recibe calor, sus
partículas se mueven más deprisa, por lo
que necesitan más espacio para
desplazarse y, por tanto, el volumen del
cuerpo aumenta

9. Donde:
A-Ao = incremento de área
Ao = área del objeto antes de su dilatación
T2-T1 = diferencia de temperaturas
2ª = Ɣ
Este fenómeno se representa
con la siguiente fórmula;
A-Ao = 2aAo(T2-T1)
Este último se conoce como
el coeficiente medio de expansión de
área o de dilatación superficial; se
puede obtener multiplicando el
coeficiente de dilatación térmica por 2.

10. La dilatación de área es análoga a la ampliación
de una fotografía.
El ejemplo muestra una tuerca caliente que se encoge
para un firme ajuste después de enfriarse.
Dilatación al calentarse.
A0 A

11. W
L
L
Lo
Wo
W
A0 = L0W0 A =
LW
L = L0 + L0 t W = W0 +
W0 t
L = L0(1 + t ) W = W0(1 +
t
A = LW = L0W0(1 + t)2 A = A0(1 + 2 t)
Dilatación de área: A = 2A0 t

12. La dilatación volumétrica se
presenta en el estado liquido y
su concepto y fórmula son los
mismos, solo que en lugar de
trabajar con longitudes se
trabaja con volúmenes, los
cuales deben ser dados en cm3,
es muy común que cuando se
habla de dichos volúmenes se
expresen en unidades de
capacidad, pero el (coeficiente
de dilatación volumétrica) nos
señala que debe de haber
transformación a cm3 con la
siguiente equivalencia:

13. Todas las leyes de física tienen una
fórmula y consecuentemente una
definición:
“LA DILATACIÓN VOLUMÉTRICA QUE
SE PRESENTA EN UN LIQUIDO ES
DIRECTAMENTE PROPORCIONAL A LA
DIFERENCIA DE VOLÚMENES E
INVERSAMENTE PROPORCIONAL AL
VOLUMEN INICIAL MULTIPLICADO
POR LA DIFERENCIA DE
TEMPERATURAS”
En estos casos, las temperaturas podrán ser
dadas en °f, °k, °r, los cuales deberán ser
convertidos a °C.

14. El incremento de volumen de un cuerpo puede
calentarse mediante la expresión matematiza:
V-Vo = 3aVo(T2-T1)
Donde:
V-Vo = incremento de volumen
3a = coeficiente de expansión
volumétrica
Vo = volumen inicial (antes de la
dilatación)
T2-T1 = incremento de temperatura