Dilatación térmica

1. DILATACIÓN TÉRMICA
Física II
Bloque II Termología
Cuarto cuatrimestre

2. Dilatación Térmica
• Se llama dilatación térmica al aumento de longitud, volumen o alguna
otra dimensión métrica que sufre un cuerpo debido al aumento de
temperatura.
• Esto ocurre debido a que cuando un cuerpo aumenta su temperatura,
las partículas se mueven más deprisa, por lo que necesitan más
espacio para desplazarse.

3. Dilatación lineal
• Experimentalmente se ha comprobado que al aumentar la
temperatura de una barra, aumenta su longitud y que dicho aumento
( ΔL ) es proporcional a su longitud inicial ( Li ) y al aumento de su
temperatura ( Δt ).
Esto es: Donde:

4. Se define al coeficiente de dilatación lineal α como el alargamiento por
unidad de longitud de un material, para una variación de temperatura
de 1 °C

5. Dilatación superficial
• Los lados de una placa sufren dilataciones lineales, provocando una
dilatación superficial cuando aumenta su temperatura.
• Esto se observa en aquellos cuerpos en los que una de sus
dimensiones es mucho menor que las otras dos, por ejemplo en
chapas, láminas y espejos, entre otros.

6. La fórmula de dilatación superficial es:
Donde:
El coeficiente de dilatación
superficial de una lámina,
que se dilata en la misma
proporción a lo largo y lo
ancho, se puede obtener
multiplicando el coeficiente
de dilatación lineal por dos

7. El coeficiente de dilatación superficial se define como la variación de la
superficie de una placa, por unidad de área, cuando hay un aumento
en la temperatura de 1 °C.

8. Ejemplo
• Una lámina cuadrada de aluminio de 15 cm. de lado se calienta
aumentando su temperatura en 100 ºC. ¿Cuál es la variación de su
superficie?

9. Dilatación volumétrica
Donde

10. El coeficiente de dilatación volumétrica de un sólido; que se dilata
igualmente en todas direcciones, se puede obtener multiplicando su
coeficiente de dilatación lineal por tres, es decir:
se define al coeficiente de dilatación volumétrica como: la variación
del volumen por unidad de éste de un material, cuando hay un cambio
en la temperatura.

11. • Un tanque de gasolina de 40 litros fue llenado por la noche, cuando la
temperatura era de 68 ºF al día siguiente, el sol había llevado la
temperatura a 131 ºF. ¿Cuánta gasolina se derramó del tanque?
( γ gasolina = 950x10-6 / C )

12. Dilatación irregular del agua
• Todos los líquidos aumentan su volumen cuando aumenta su
temperatura, pues su coeficiente de dilatación volumétrica es
positivo, excepto el agua.
• El agua no aumenta su volumen en el intervalo de temperatura de 0
°C a 4 °C, aun cuando aumenta su temperatura, más bien, lo que
ocurre es que disminuye su volumen.
• Por encima de los 4 °C el agua sí se dilata al aumentar su
temperatura; si la temperatura decrece de 4 °C a 0 °C también se
dilata en lugar de contraerse

13. • Serway, Raymond A, (2006), Física para bachillerato general.
VOLUMEN II. México, Ed. Cengage
• Carmona, P., & Vargas, A. (2012). Física I. México, D.F.: Nueva Imagen
Bibliografía