2.3.- EXPANSION TERMICA EN SOLIDOS Y LIQUIDOS
+16
De La Cruz Morales Jesus
Tirado Nevarez Jose A.
Jonathan T Espinoza
Adan Vazquez
Sanchez Zatarain Cruz A.
JUAN LUIS RODRIGUEZ
Víctor Tisnado Gárate
osuna bastidas heriberto
sabas Glez.
GRO. OLETA JUAN FELIPE
Oscar'Lomelí
Gilberto Sánchez Vivanco
Garzon Osuna Jose
Jose Nuñez Zambrano
Rodriguez Rojas irvin
Ernesto Velarde
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2.3.- EXPANSION TERMICA EN SOLIDOS Y LIQUIDOS
Ernesto Velarde Jue Mar 18, 2010 7:40 pm
Dilatación o expansion, aumento de tamaño de los materiales, a menudo por efecto del aumento de temperatura. Los diferentes materiales aumentan más o menos de tamaño, y los sólidos, líquidos y gases se comportan de modo distinto.
Para un sólido en forma de barra, el coeficiente de dilatación lineal (cambio porcentual de longitud para un determinado aumento de la temperatura) puede encontrarse en las correspondientes tablas. Por ejemplo, el coeficiente de dilatación lineal del acero es de 12 × 10-6 K-1. Esto significa que una barra de acero se dilata en 12 millonésimas partes por cada kelvin (1 kelvin, o 1 K, es igual a 1 grado Celsius, o 1 ºC). Si se calienta un grado una barra de acero de 1 m, se dilatará 0,012 mm. Esto puede parecer muy poco, pero el efecto es proporcional, con lo que una viga de acero de 10 m calentada 20 grados se dilata 2,4 mm, una cantidad que debe tenerse en cuenta en ingeniería. También se puede hablar de coeficiente de dilatación superficial de un sólido, cuando dos de sus dimensiones son mucho mayores que la tercera, y de coeficiente de dilatación cúbica, cuando no hay una dimensión que predomine sobre las demás.
Para los líquidos, el coeficiente de dilatación cúbica (cambio porcentual de volumen para un determinado aumento de la temperatura) también puede encontrarse en tablas y se pueden hacer cálculos similares. Los termómetros comunes utilizan la dilatación de un líquido —por ejemplo, mercurio o alcohol— en un tubo muy fino (capilar) calibrado para medir el cambio de temperatura.
Para un sólido en forma de barra, el coeficiente de dilatación lineal (cambio porcentual de longitud para un determinado aumento de la temperatura) puede encontrarse en las correspondientes tablas. Por ejemplo, el coeficiente de dilatación lineal del acero es de 12 × 10-6 K-1. Esto significa que una barra de acero se dilata en 12 millonésimas partes por cada kelvin (1 kelvin, o 1 K, es igual a 1 grado Celsius, o 1 ºC). Si se calienta un grado una barra de acero de 1 m, se dilatará 0,012 mm. Esto puede parecer muy poco, pero el efecto es proporcional, con lo que una viga de acero de 10 m calentada 20 grados se dilata 2,4 mm, una cantidad que debe tenerse en cuenta en ingeniería. También se puede hablar de coeficiente de dilatación superficial de un sólido, cuando dos de sus dimensiones son mucho mayores que la tercera, y de coeficiente de dilatación cúbica, cuando no hay una dimensión que predomine sobre las demás.
Para los líquidos, el coeficiente de dilatación cúbica (cambio porcentual de volumen para un determinado aumento de la temperatura) también puede encontrarse en tablas y se pueden hacer cálculos similares. Los termómetros comunes utilizan la dilatación de un líquido —por ejemplo, mercurio o alcohol— en un tubo muy fino (capilar) calibrado para medir el cambio de temperatura.
Ernesto Velarde- Mensajes : 12
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La expansión térmica en solidos y liquidos.
Rodriguez Rojas irvin Jue Mar 18, 2010 10:12 pm
La expansión térmica es la tendencia de la materia a cambio de volumen en respuesta a un cambio en la temperatura. Cuando una sustancia se calienta, sus partículas empiezan a moverse y se vuelven activas, manteniendo así una separación superior a la media. Materiales que se contraen con el aumento de temperatura son raros; este efecto es limitado en tamaño, y sólo se produce dentro de los rangos de temperatura limitado. El grado de expansión dividido por el cambio en la temperatura se llama el material con el coeficiente de expansión térmica y generalmente varía con la temperatura.
Sólidos comunes de ingeniería por lo general tienen coeficientes de expansión térmica que no varían significativamente en el rango de temperaturas en el que están diseñados para ser utilizados, por lo que una exactitud muy alta no es necesario, los cálculos pueden basarse en una constante, el valor promedio del coeficiente de expansión.
Calcular con más exactitud la expansión térmica de una sustancia, una ecuación de estado debe ser utilizado, que luego predecir los valores de la expansión térmica en todas las temperaturas y presiones necesarias, junto con muchas otras funciones de Estado.
Sólidos comunes de ingeniería por lo general tienen coeficientes de expansión térmica que no varían significativamente en el rango de temperaturas en el que están diseñados para ser utilizados, por lo que una exactitud muy alta no es necesario, los cálculos pueden basarse en una constante, el valor promedio del coeficiente de expansión.
Calcular con más exactitud la expansión térmica de una sustancia, una ecuación de estado debe ser utilizado, que luego predecir los valores de la expansión térmica en todas las temperaturas y presiones necesarias, junto con muchas otras funciones de Estado.
Rodriguez Rojas irvin- Mensajes : 14
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EXPANSION O DILATACION TERMICA DE SOLIDOS Y LIQUIDOS
Jose Nuñez Zambrano Vie Mar 19, 2010 8:32 am
EXPANSION TERMICA DE SOLIDOS Y LIQUIDOS
La expansión térmica es la tendencia de la materia a cambio de volumen en respuesta a un cambio en la temperatura. Cuando una sustancia se calienta, sus partículas empiezan a moverse y se vuelven activas, manteniendo así una separación superior a la media. Materiales que se contraen con el aumento de temperatura son raros; este efecto es limitado en tamaño, y sólo se produce dentro de los rangos de temperatura limitado. El grado de expansión dividido por el cambio en la temperatura se llama el material con el coeficiente de expansión térmica y generalmente varía con la temperatura. DILATACIÓN DE LOS SÓLIDOS.
Cualquiera que observe, lo que sucede a su alrededor, se da cuenta que muchos materiales se hacen más grandes cuando su temperatura se eleva. La descripción e la temperatura en términos del movimiento molecular aclara este fenómeno. Algunos cuerpos llegan a romperse, debido a las deformaciones resultantes de la dilatación térmica.
Aumentos de temperatura:T= 0 20 40 60 80 100 (en °C)
Aumentos de longitud:
T= 0 0,12 0,24 0,36 0,48 0,60 (en mm).
Puesto que a un aumento de temperatura corresponde un aumento de longitud, y no solo eso, sino que a un aumento de temperatura doble, corresponde a un aumento de longitud doble, y así sucesivamente.
DILATACIÓN DE LOS LÍQUIDOS
Dilatación aparente: En realidad, cuando se calienta el líquido contenido en un recipiente, también se dilata el recipiente, de modo que a la dilatación que observamos es la dilatación aparente del líquido.
Dilatación verdadera: Es la suma de la dilatación aparente más la del recipiente.
Dilatación verdadera: Es la suma de la dilatación aparente más la del recipiente.
DILATACIÓN TÉRMICA CÚBICA
Análogamente, un cuerpo de volumen Vo experimenta una variación de volumen V, cuando hay una T.
El coeficiente de dilatación térmica cúbica Y representa el aumento o disminución de volumen de cada unidad de volumen cuando la temperatura aumenta o disminuye 1°C.
Vo= Volumen inicial
Y= 3 aproximadamente.
El coeficiente de dilatación térmica cúbica Y representa el aumento o disminución de volumen de cada unidad de volumen cuando la temperatura aumenta o disminuye 1°C.
Vo= Volumen inicial
Y= 3 aproximadamente.
Jose Nuñez Zambrano- Mensajes : 14
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Expansión Térmica de sólidos y líquidos.
Garzon Osuna Jose Vie Mar 19, 2010 10:31 pm
Expansión Térmica de sólidos y líquidos.
El termómetro líquido aprovecha uno de los cambios más conocidos que ocurren en una sustancia: conforme aumenta su temperatura aumenta su volumen. (En algunas sustancias ocurre al revés, pero en la mayoría no). Este fenómeno es conocido como Expansión Térmica, y desempeña un papel muy importante en las aplicaciones de la ingeniería.
Al cambio de longitud, volumen o alguna otra dimensión métrica que sufre un cuerpo físico debido al cambio de temperatura que se provoca en ella por cualquier medio.
Por ejemplo, las uniones de expansión térmica deben incluirse en puentes y en algunas otras estructuras para compensar los cambios en las dimensiones con las variaciones de temperatura.
La expansión térmica total de un cuerpo es una consecuencia del cambio en la separación promedio entre sus átomos o moléculas constituyentes.
Por ejemplo a temperaturas ordinarias los átomos vibran en torno de sus posiciones de equilibrio con una amplitud de aproximadamente 10^−11 m y a una frecuencia cercana a10^13 Hz. El esparcimiento promedio entre los átomos es casi de 10 a la −10m. A medida que la temperatura aumenta, el átomo vibra con amplitudes más grandes y se incrementa la separación promedio entre ellos. En consecuencia el sólido se expande.
El símbolo ^ significa “Elevado a X potencia, donde X es el numero que lo sucede”
La dilatación térmica de un sólido sugiere un aumento en la separación media entre los átomos en el sólido.
Los líquidos se caracterizan por dilatarse al aumentar la temperatura, siendo su dilatación volumétrica unas diez veces mayor que la de los sólidos.
El termómetro líquido aprovecha uno de los cambios más conocidos que ocurren en una sustancia: conforme aumenta su temperatura aumenta su volumen. (En algunas sustancias ocurre al revés, pero en la mayoría no). Este fenómeno es conocido como Expansión Térmica, y desempeña un papel muy importante en las aplicaciones de la ingeniería.
Al cambio de longitud, volumen o alguna otra dimensión métrica que sufre un cuerpo físico debido al cambio de temperatura que se provoca en ella por cualquier medio.
Por ejemplo, las uniones de expansión térmica deben incluirse en puentes y en algunas otras estructuras para compensar los cambios en las dimensiones con las variaciones de temperatura.
La expansión térmica total de un cuerpo es una consecuencia del cambio en la separación promedio entre sus átomos o moléculas constituyentes.
Por ejemplo a temperaturas ordinarias los átomos vibran en torno de sus posiciones de equilibrio con una amplitud de aproximadamente 10^−11 m y a una frecuencia cercana a10^13 Hz. El esparcimiento promedio entre los átomos es casi de 10 a la −10m. A medida que la temperatura aumenta, el átomo vibra con amplitudes más grandes y se incrementa la separación promedio entre ellos. En consecuencia el sólido se expande.
El símbolo ^ significa “Elevado a X potencia, donde X es el numero que lo sucede”
La dilatación térmica de un sólido sugiere un aumento en la separación media entre los átomos en el sólido.
Los líquidos se caracterizan por dilatarse al aumentar la temperatura, siendo su dilatación volumétrica unas diez veces mayor que la de los sólidos.
Garzon Osuna Jose Salvador. 2-A
Garzon Osuna Jose- Mensajes : 10
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Expansión Termica en Solidos y Liquidos
Gilberto Sánchez Vivanco Dom Mar 21, 2010 9:27 am
Dilatación De Los Sólidos y Liquidos.
Dilatación, aumento de tamaño de los materiales, a menudo por efecto del aumento de temperatura. Los diferentes materiales aumentan más o menos de tamaño, y los sólidos, líquidos y gases se comportan de modo distinto.
Para un sólido en forma de barra, el coeficiente de dilatación lineal (cambio porcentual de longitud para un determinado aumento de la temperatura) puede encontrarse en las correspondientes tablas. Por ejemplo, el coeficiente de dilatación lineal del acero es de 12 × 10-6 K-1. Esto significa que una barra de acero se dilata en 12 millonésimas partes por cada kelvin (1 kelvin, o 1 K, es igual a 1 grado Celsius, o 1 ºC). Si se calienta un grado una barra de acero de 1 m, se dilatará 0,012 mm. Esto puede parecer muy poco, pero el efecto es proporcional, con lo que una viga de acero de 10 m calentada 20 grados se dilata 2,4 mm, una cantidad que debe tenerse en cuenta en ingeniería. También se puede hablar de coeficiente de dilatación superficial de un sólido, cuando dos de sus dimensiones son mucho mayores que la tercera, y de coeficiente de dilatación cúbica, cuando no hay una dimensión que predomine sobre las demás.
Para los líquidos, el coeficiente de dilatación cúbica (cambio porcentual de volumen para un determinado aumento de la temperatura) también puede encontrarse en tablas y se pueden hacer cálculos similares. Los termómetros comunes utilizan la dilatación de un líquido —por ejemplo, mercurio o alcohol— en un tubo muy fino (capilar) calibrado para medir el cambio de temperatura.
La dilatación térmica de los gases es muy grande en comparación con la de sólidos y líquidos, y sigue la llamada ley de Charles y Gay-Lussac. Esta ley afirma que, a presión constante, el volumen de un gas ideal (un ente teórico que se aproxima al comportamiento de los gases reales) es proporcional a su temperatura absoluta. Otra forma de expresarla es que por cada aumento de temperatura de 1 ºC, el volumen de un gas aumenta en una cantidad aproximadamente igual a 1/273 de su volumen a 0 ºC. Por tanto, si se calienta de 0 ºC a 273 ºC, duplicaría su volumen.
Cualquiera que observe, lo que sucede a su alrededor, se da cuenta que muchos materiales se hacen más grandes cuando su temperatura se eleva. La descripción e la temperatura en términos del movimiento molecular aclara este fenómeno. Algunos cuerpos llegan a romperse, debido a las deformaciones resultantes de la dilatación térmica.
Como la forma de un fluido no está definida, solamente tiene sentido hablar del cambio del volumen con la temperatura. La respuesta de los gases a los cambios de temperatura o de presión es muy notable, en tanto que el cambio en el volumen de un líquido, para cambios en la temperatura o la presión, es muy pequeño. β representa el coeficiente de dilatación volumétrica de un líquido,
Los líquidos se caracterizan por dilatarse al aumentar la temperatura, siendo su dilatación volumétrica unas diez veces mayor que la de los sólidos.
Sin embargo, el líquido más común, el agua, no se comporta como los otros líquidos. En la figura F, se muestra la curva de dilatación del agua. Se puede notar que, entre 0 y 4ºC el agua líquida se contrae al ser calentada, y se dilata por encima de los 4ºC, aunque no linealmente. Sin embargo, si la temperatura decrece de 4 a 0ºC, el agua se dilata en lugar de contraerse. Dicha dilatación al decrecer la temperatura no se observa en ningún otro líquido común; se ha observado en ciertas sustancias del tipo de la goma y en ciertos sólidos cristalinos en intervalos de temperatura muy limitados, un fenómeno similar. La densidad del agua tiene un máximo a 4ºC, donde su valor* es de 1 000 kg/m3. A cualquier otra temperatura su densidad es menor. Este comportamiento del agua es la razón por la que en los lagos se congela primero la superficie, y es en definitiva lo que hace posible la vida subacuática.
Para un sólido en forma de barra, el coeficiente de dilatación lineal (cambio porcentual de longitud para un determinado aumento de la temperatura) puede encontrarse en las correspondientes tablas. Por ejemplo, el coeficiente de dilatación lineal del acero es de 12 × 10-6 K-1. Esto significa que una barra de acero se dilata en 12 millonésimas partes por cada kelvin (1 kelvin, o 1 K, es igual a 1 grado Celsius, o 1 ºC). Si se calienta un grado una barra de acero de 1 m, se dilatará 0,012 mm. Esto puede parecer muy poco, pero el efecto es proporcional, con lo que una viga de acero de 10 m calentada 20 grados se dilata 2,4 mm, una cantidad que debe tenerse en cuenta en ingeniería. También se puede hablar de coeficiente de dilatación superficial de un sólido, cuando dos de sus dimensiones son mucho mayores que la tercera, y de coeficiente de dilatación cúbica, cuando no hay una dimensión que predomine sobre las demás.
Para los líquidos, el coeficiente de dilatación cúbica (cambio porcentual de volumen para un determinado aumento de la temperatura) también puede encontrarse en tablas y se pueden hacer cálculos similares. Los termómetros comunes utilizan la dilatación de un líquido —por ejemplo, mercurio o alcohol— en un tubo muy fino (capilar) calibrado para medir el cambio de temperatura.
La dilatación térmica de los gases es muy grande en comparación con la de sólidos y líquidos, y sigue la llamada ley de Charles y Gay-Lussac. Esta ley afirma que, a presión constante, el volumen de un gas ideal (un ente teórico que se aproxima al comportamiento de los gases reales) es proporcional a su temperatura absoluta. Otra forma de expresarla es que por cada aumento de temperatura de 1 ºC, el volumen de un gas aumenta en una cantidad aproximadamente igual a 1/273 de su volumen a 0 ºC. Por tanto, si se calienta de 0 ºC a 273 ºC, duplicaría su volumen.
Cualquiera que observe, lo que sucede a su alrededor, se da cuenta que muchos materiales se hacen más grandes cuando su temperatura se eleva. La descripción e la temperatura en términos del movimiento molecular aclara este fenómeno. Algunos cuerpos llegan a romperse, debido a las deformaciones resultantes de la dilatación térmica.
Como la forma de un fluido no está definida, solamente tiene sentido hablar del cambio del volumen con la temperatura. La respuesta de los gases a los cambios de temperatura o de presión es muy notable, en tanto que el cambio en el volumen de un líquido, para cambios en la temperatura o la presión, es muy pequeño. β representa el coeficiente de dilatación volumétrica de un líquido,
Los líquidos se caracterizan por dilatarse al aumentar la temperatura, siendo su dilatación volumétrica unas diez veces mayor que la de los sólidos.
Sin embargo, el líquido más común, el agua, no se comporta como los otros líquidos. En la figura F, se muestra la curva de dilatación del agua. Se puede notar que, entre 0 y 4ºC el agua líquida se contrae al ser calentada, y se dilata por encima de los 4ºC, aunque no linealmente. Sin embargo, si la temperatura decrece de 4 a 0ºC, el agua se dilata en lugar de contraerse. Dicha dilatación al decrecer la temperatura no se observa en ningún otro líquido común; se ha observado en ciertas sustancias del tipo de la goma y en ciertos sólidos cristalinos en intervalos de temperatura muy limitados, un fenómeno similar. La densidad del agua tiene un máximo a 4ºC, donde su valor* es de 1 000 kg/m3. A cualquier otra temperatura su densidad es menor. Este comportamiento del agua es la razón por la que en los lagos se congela primero la superficie, y es en definitiva lo que hace posible la vida subacuática.
Gilberto Sánchez Vivanco- Mensajes : 15
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2.3 Expansión térmica de sólidos y líquidos.
Oscar'Lomelí Dom Mar 21, 2010 3:06 pm
Casi todos los materiales se expanden al aumentar su temperatura.
Conforme aumenta la temperatura de un cuerpo aumenta su longitud, volumen o alguna otra dimensión métrica. (En algunas sustancias ocurre al revés, pero en la mayoría no). Este fenómeno es conocido como Expansión Térmica, y desempeña un papel muy importante en las aplicaciones de la ingeniería.
La expansión térmica total de un cuerpo es una consecuencia del cambio en la separación promedio entre sus átomos o moléculas constituyentes.
La expansión lineal de un cuerpo viene dada por:
∆L = Lo∙α∙∆T
Donde:
∆L valor del cambio de longitud al incrementarse la temperatura.
Lo longitud en T=To.
α coeficiente de dilatación lineal.
∆T incremento de temperatura. Tf-To.
La expansión de volumen de un cuerpo viene dada por:
∆V = Vo∙β∙∆T
Donde:
∆V valor del cambio de volumen al incrementarse la temperatura.
Vo volumen en T=To.
β coeficiente de dilatación de volumen.
∆T incremento de temperatura. Tf-To.
Conforme aumenta la temperatura de un cuerpo aumenta su longitud, volumen o alguna otra dimensión métrica. (En algunas sustancias ocurre al revés, pero en la mayoría no). Este fenómeno es conocido como Expansión Térmica, y desempeña un papel muy importante en las aplicaciones de la ingeniería.
La expansión térmica total de un cuerpo es una consecuencia del cambio en la separación promedio entre sus átomos o moléculas constituyentes.
La expansión lineal de un cuerpo viene dada por:
∆L = Lo∙α∙∆T
Donde:
∆L valor del cambio de longitud al incrementarse la temperatura.
Lo longitud en T=To.
α coeficiente de dilatación lineal.
∆T incremento de temperatura. Tf-To.
La expansión de volumen de un cuerpo viene dada por:
∆V = Vo∙β∙∆T
Donde:
∆V valor del cambio de volumen al incrementarse la temperatura.
Vo volumen en T=To.
β coeficiente de dilatación de volumen.
∆T incremento de temperatura. Tf-To.
Oscar Armando Lomelí Bravo.
Oscar'Lomelí- Mensajes : 19
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Expansion Termica Solidos Y Liquidos
GRO. OLETA JUAN FELIPE Dom Mar 21, 2010 3:21 pm
La expansión térmica total de un cuerpo es una consecuencia del cambio en la separación promedio entre sus átomos o moléculas constituyentes.
Nuestro estudio del termómetro líquido aprovecha uno de los cambios más conocidos que ocurren en una sustancia: conforme aumenta su temperatura aumenta su volumen. (En algunas sustancias ocurre al reves, pero en la mayoría no). Este fenómeno es conocido como Expansión Térmica, y desempeña un papel muy importante en las aplicaciones de la ingeniería.
DILATACION: Se denomina dilatación al cambio de longitud, volumen o alguna otra dimensión métrica que sufre un cuerpo físico debido al cambio de temperatura que se provoca en ella por cualquier medio.
CAUSAS: En un sólido las moléculas tienen una posición razonablemente fija dentro de él, y tienen un movimiento vibracional. Al absorber calor la energía cinética promedio de las moléculas aumenta y con ella la amplitud media del movimiento vibracional. El efecto combinado de este incremento es lo que da el aumento de volumen del cuerpo. En los gases el fenómeno es diferente, ya que la absorción de calor aumenta la energía cinética media de las moléculas lo cual hace que la presión sobre las paredes del recipiente aumente. El volumen final por tanto dependerá en mucha mayor medida del comportamiento de las paredes.
Nuestro estudio del termómetro líquido aprovecha uno de los cambios más conocidos que ocurren en una sustancia: conforme aumenta su temperatura aumenta su volumen. (En algunas sustancias ocurre al reves, pero en la mayoría no). Este fenómeno es conocido como Expansión Térmica, y desempeña un papel muy importante en las aplicaciones de la ingeniería.
DILATACION: Se denomina dilatación al cambio de longitud, volumen o alguna otra dimensión métrica que sufre un cuerpo físico debido al cambio de temperatura que se provoca en ella por cualquier medio.
CAUSAS: En un sólido las moléculas tienen una posición razonablemente fija dentro de él, y tienen un movimiento vibracional. Al absorber calor la energía cinética promedio de las moléculas aumenta y con ella la amplitud media del movimiento vibracional. El efecto combinado de este incremento es lo que da el aumento de volumen del cuerpo. En los gases el fenómeno es diferente, ya que la absorción de calor aumenta la energía cinética media de las moléculas lo cual hace que la presión sobre las paredes del recipiente aumente. El volumen final por tanto dependerá en mucha mayor medida del comportamiento de las paredes.
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EXPANSION TERMICA EN SOLIDOS Y LIQUIDOS.
sabas Glez. Dom Mar 21, 2010 5:26 pm
Expansion Termica en Solidos y Liquidos.
Se denomina dilatación al cambio de longitud, volumen o alguna otra dimensión métrica que sufre un cuerpo físico debido al cambio de temperatura que se provoca en ella por cualquier medio.
Es un fenómeno que ocurre en los sólidos principalmente, pero esta presente en líquidos y gases. En general lo que ocurre es un cambio en el volumen de un sólido a la par de un cambio de temperatura. Lo normal es que al aumentar la temperatura aumente también el volumen. En general se estudia de dos maneras: la dilatación lineal y la dilatación volumétrica, por ejemplo cuando se trata de una línea de tren entonces se estudia solo la dilatación lineal ya que durante el verano habrá que remover algunos rieles pues al aumentar la longitud la línea férrea será más larga mientra que en invierno será lo contrario, habrá que añadir rieles pues la longitud disminuye. La dilatación volumétrica se estudia en líquidos, por ejemplo la dilatacíón del mercurio en un termómetro.
Casi todos los sólidos se dilatan cuando se calientan, e inversamente se encogen al enfriarse. Esta dilatación o contracción es pequeña, pero sus consecuencias son importantes. Un puente de metal de 50 m. de largo que pase de 0° a 50 podrá aumentar unos 12 cm. de longitud; si sus extremos son fijos se engendrarán tensiones sumamente peligrosas. Por eso se suele montarlos sobre rodillos como muestra la ilustración. En las vías del ferrocarril se procura dejar un espacio entre los rieles por la misma razón; este intersticio es el causante del traqueteo de los vagones.
Mas abajo se muestra una tabla de dilatación de algunas sustancias. Conocido el coeficiente de dilatación es necesario multiplicarlo por el número de centímetros y por el número de grados, para saber cuál será la extensión total del sólido en las condiciones que deberá soportar. En otras palabras, si el sólido tiene 1,50 m. y la variación de temperatura es de 30° habrá que multiplicar ese coeficiente tan pequeño por 150 y por 30 a fin de conocer su dilatación total en centímetros.
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Se denomina dilatación al cambio de longitud, volumen o alguna otra dimensión métrica que sufre un cuerpo físico debido al cambio de temperatura que se provoca en ella por cualquier medio.
Es un fenómeno que ocurre en los sólidos principalmente, pero esta presente en líquidos y gases. En general lo que ocurre es un cambio en el volumen de un sólido a la par de un cambio de temperatura. Lo normal es que al aumentar la temperatura aumente también el volumen. En general se estudia de dos maneras: la dilatación lineal y la dilatación volumétrica, por ejemplo cuando se trata de una línea de tren entonces se estudia solo la dilatación lineal ya que durante el verano habrá que remover algunos rieles pues al aumentar la longitud la línea férrea será más larga mientra que en invierno será lo contrario, habrá que añadir rieles pues la longitud disminuye. La dilatación volumétrica se estudia en líquidos, por ejemplo la dilatacíón del mercurio en un termómetro.
Casi todos los sólidos se dilatan cuando se calientan, e inversamente se encogen al enfriarse. Esta dilatación o contracción es pequeña, pero sus consecuencias son importantes. Un puente de metal de 50 m. de largo que pase de 0° a 50 podrá aumentar unos 12 cm. de longitud; si sus extremos son fijos se engendrarán tensiones sumamente peligrosas. Por eso se suele montarlos sobre rodillos como muestra la ilustración. En las vías del ferrocarril se procura dejar un espacio entre los rieles por la misma razón; este intersticio es el causante del traqueteo de los vagones.
Mas abajo se muestra una tabla de dilatación de algunas sustancias. Conocido el coeficiente de dilatación es necesario multiplicarlo por el número de centímetros y por el número de grados, para saber cuál será la extensión total del sólido en las condiciones que deberá soportar. En otras palabras, si el sólido tiene 1,50 m. y la variación de temperatura es de 30° habrá que multiplicar ese coeficiente tan pequeño por 150 y por 30 a fin de conocer su dilatación total en centímetros.
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EXPANCION TERMICA EN SOLIDOS Y LIQUIDOS
osuna bastidas heriberto Dom Mar 21, 2010 8:45 pm
conforme aumenta su temperatura aumenta su volumen. (En algunas sustancias ocurre al reves, pero en la mayoría no). Este fenómeno es conocido como Expansión Térmica, y desempeña un papel muy importante en las aplicaciones de la ingeniería.
Por ejemplo, las uniones de expansión térmica deben incluirse en puentes y en algunas otras estructuras para compensar los cambios en las dimensiones con las variaciones de temperatura.
La expansión térmica total de un cuerpo es una consecuencia del cambio en la separación promedio entre sus átomos o moléculas constituyentes.
Sólidos [editar]Para sólidos, el tipo de coeficiente de dilatación más comúnmente usado es el coeficiente de dilatación lineal αL. Para una dimensión lineal cualquiera, se puede medir experimentalmente comparando el valor de dicha magnitud antes y después de cierto cambio de temperatura, como:
Puede ser usada para abreviar este coeficiente, tanto la letra griega alfa como la letra lambda .
Gases y líquidos [editar]En gases y líquidos es más común usar el coeficiente de dilatación volumétrico αV o β, que viene dado por la expresión:
Para sólidos, también puede medirse la dilatación térmica, aunque resulta menos importante en la mayoría de aplicaciones técnicas. Para la mayoría de sólidos en las situaciones prácticas de interés, el coeficiente de dilatación volumétrico resulta ser más o menos el triple del coeficiente de dilatación lineal:
Por ejemplo, las uniones de expansión térmica deben incluirse en puentes y en algunas otras estructuras para compensar los cambios en las dimensiones con las variaciones de temperatura.
La expansión térmica total de un cuerpo es una consecuencia del cambio en la separación promedio entre sus átomos o moléculas constituyentes.
Sólidos [editar]Para sólidos, el tipo de coeficiente de dilatación más comúnmente usado es el coeficiente de dilatación lineal αL. Para una dimensión lineal cualquiera, se puede medir experimentalmente comparando el valor de dicha magnitud antes y después de cierto cambio de temperatura, como:
Puede ser usada para abreviar este coeficiente, tanto la letra griega alfa como la letra lambda .
Gases y líquidos [editar]En gases y líquidos es más común usar el coeficiente de dilatación volumétrico αV o β, que viene dado por la expresión:
Para sólidos, también puede medirse la dilatación térmica, aunque resulta menos importante en la mayoría de aplicaciones técnicas. Para la mayoría de sólidos en las situaciones prácticas de interés, el coeficiente de dilatación volumétrico resulta ser más o menos el triple del coeficiente de dilatación lineal:
osuna bastidas heriberto- Mensajes : 13
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EXPANCION TERMICA EN SOLIDOS Y LIQUIDOS
Víctor Tisnado Gárate Dom Mar 21, 2010 9:06 pm
DILATACIÓN DE LOS SÓLIDOS.
Cualquiera que observe, lo que sucede a su alrededor, se da cuenta que muchos materiales se hacen más grandes cuando su temperatura se eleva. La descripción e la temperatura en términos del movimiento molecular aclara este fenómeno. Algunos cuerpos llegan a romperse, debido a las deformaciones resultantes de la dilatación térmica.
Puesto que a un aumento de temperatura corresponde un aumento de longitud, y no solo eso, sino que a un aumento de temperatura doble, corresponde a un aumento de longitud doble, y así sucesivamente.
DILATACIÓN DE LOS LÍQUIDOS
Dilatación aparente: En realidad, cuando se calienta el líquido contenido en un recipiente, también se dilata el recipiente, de modo que a la dilatación que observamos es la dilatación aparente del líquido.
Dilatación verdadera: Es la suma de la dilatación aparente más la del recipiente.
DILATACIÓN TÉRMICA CÚBICA
Análogamente, un cuerpo de volumen Vo experimenta una variación de volumen V, cuando hay una T.
El coeficiente de dilatación térmica cúbica Y representa el aumento o disminución de volumen de cada unidad de volumen cuando la temperatura aumenta o disminuye 1°C.
Vo= Volumen inicial
Y= 3 aproximadamente.
DILATACIÓN DE LOS GASES
DILATACION DE UN GAS A PRESIÓN CONSTANTE
Los gases siguen una ley semejante a la que siguen los sólidos y los líquidos: Hay un coeficiente de dilatación del gas: 1, que llamaremos coeficiente de dilatación de un gas a presión constante.
1. - El aumento de volumen es directamente proporcional al aumento de temperatura, cuando la presión permanecer constante.
2. - El aumento de volumen es directamente proporcional al volumen inicial cuando la presión permanece constante.
Pero al tratarse de comprobar con distintos gases si cada uno tiene su coeficiente de dilatación a presión constante, nos encontramos con una cosa curiosa:
3. - El coeficiente de dilatación a presión constante tiene el mismo valor para todos los gases
DILATACIÓN DE UN GAS A VOLUMEN CONSTANTE (LEY DE GAY LUSSAC)
Lo que ahora queremos estudiar no es la variación del volumen con la temperatura, pues el volumen permanece constante, sino, como varía la presión cuando varía la temperatura.
Midiendo encontraremos que:
1. -Las variaciones de presión son directamente proporcionales a las variaciones de temperatura cuando el volumen permanece constante.
2. - Las variaciones de presión son directamente proporcionales a la presión inicial, cuando el volumen permanece constante.
Experimentando con gases distintos, encontraremos que:
3. - El coeficiente de dilatación a volumen constante es el mismo para todos los gases.
Los gases nos tienen reservada otra gran sorpresa: El coeficiente de dilatación a volumen constante es igual al coeficiente de dilatación a presión constante
Cualquiera que observe, lo que sucede a su alrededor, se da cuenta que muchos materiales se hacen más grandes cuando su temperatura se eleva. La descripción e la temperatura en términos del movimiento molecular aclara este fenómeno. Algunos cuerpos llegan a romperse, debido a las deformaciones resultantes de la dilatación térmica.
Puesto que a un aumento de temperatura corresponde un aumento de longitud, y no solo eso, sino que a un aumento de temperatura doble, corresponde a un aumento de longitud doble, y así sucesivamente.
DILATACIÓN DE LOS LÍQUIDOS
Dilatación aparente: En realidad, cuando se calienta el líquido contenido en un recipiente, también se dilata el recipiente, de modo que a la dilatación que observamos es la dilatación aparente del líquido.
Dilatación verdadera: Es la suma de la dilatación aparente más la del recipiente.
DILATACIÓN TÉRMICA CÚBICA
Análogamente, un cuerpo de volumen Vo experimenta una variación de volumen V, cuando hay una T.
El coeficiente de dilatación térmica cúbica Y representa el aumento o disminución de volumen de cada unidad de volumen cuando la temperatura aumenta o disminuye 1°C.
Vo= Volumen inicial
Y= 3 aproximadamente.
DILATACIÓN DE LOS GASES
DILATACION DE UN GAS A PRESIÓN CONSTANTE
Los gases siguen una ley semejante a la que siguen los sólidos y los líquidos: Hay un coeficiente de dilatación del gas: 1, que llamaremos coeficiente de dilatación de un gas a presión constante.
1. - El aumento de volumen es directamente proporcional al aumento de temperatura, cuando la presión permanecer constante.
2. - El aumento de volumen es directamente proporcional al volumen inicial cuando la presión permanece constante.
Pero al tratarse de comprobar con distintos gases si cada uno tiene su coeficiente de dilatación a presión constante, nos encontramos con una cosa curiosa:
3. - El coeficiente de dilatación a presión constante tiene el mismo valor para todos los gases
DILATACIÓN DE UN GAS A VOLUMEN CONSTANTE (LEY DE GAY LUSSAC)
Lo que ahora queremos estudiar no es la variación del volumen con la temperatura, pues el volumen permanece constante, sino, como varía la presión cuando varía la temperatura.
Midiendo encontraremos que:
1. -Las variaciones de presión son directamente proporcionales a las variaciones de temperatura cuando el volumen permanece constante.
2. - Las variaciones de presión son directamente proporcionales a la presión inicial, cuando el volumen permanece constante.
Experimentando con gases distintos, encontraremos que:
3. - El coeficiente de dilatación a volumen constante es el mismo para todos los gases.
Los gases nos tienen reservada otra gran sorpresa: El coeficiente de dilatación a volumen constante es igual al coeficiente de dilatación a presión constante
Víctor Tisnado Gárate- Mensajes : 11
Fecha de inscripción : 27/01/2010
2.3.- EXPANSION TERMICA EN SOLIDOS Y LIQUIDOS
JoseAnto Dom Mar 21, 2010 9:25 pm
La mayoría de los objetos se dilatan (contraen) cuando se aumenta (disminuye) su temperatura. En escala microscópica, la dilatación térmica de un cuerpo es consecuencia del cambio en la separación media entre sus átomos o moléculas.
Para comprender esto, se considerará un sólido que consta de un arreglo regular de átomos mantenidos unidos por fuerzas eléctricas. Un modelo mecánico de estas fuerzas es imaginar que los átomos están unidos por resorte rígidos. Por su naturaleza, las fuerzas interatómicas se consideran elásticas. Para temperaturas en los rangos comunes de la naturaleza, los átomos vibran respecto a sus posiciones de equilibrio con una amplitud aproximada de 10-11 m y una frecuencia de 1013 Hz. La separación promedio entre los átomos es del orden de 10-10 m. Al aumentar la temperatura del sólido, los átomos vibran con amplitudes más grandes y la separación promedio entre ellos aumenta, dando por resultado que el sólido como un todo se dilate cuando aumente su temperatura. Si la dilatación de cualquier objeto es lo suficientemente pequeña en comparación con sus dimensiones, el cambio de cualquier parte, largo, ancho o alto, dentro de una buena aproximación, es una función lineal de la temperatura.
Supongamos que la dimensión lineal de un cuerpo a una cierta temperatura, a lo largo de alguna dirección es l. La longitud aumentara en una cantidad Δl para un cambio de temperatura ΔT.
Experimentalmente se demuestra que el cambio en la longitud es proporcional al cambio de temperatura y a la longitud inicial siempre que ΔT sea pequeña. Por lo tanto, la ecuación básica para la dilatación de un sólido es:
Δl =α l ΔT
donde la constante de proporcionalidad α se llama coeficiente promedio de dilatación lineal para un material dado, se mide en ºC-1. Para ilustrar, por ejemplo un valor de α de 5x10-6 ºC-1 significa que la longitud del objeto cambia 5 millonésimas su valor original por cada grado Celsius de variación de temperatura. El orden de magnitud de α para los sólidos es de 1mm por m, cada 100º C. El coeficiente α se considera promedio, porque en general varia con la temperatura, pero comúnmente esta variación es despreciable a la escala en que se realizan la mayoría de las mediciones.
ATT. Jose Antonio Tirado NEvarez.
Para comprender esto, se considerará un sólido que consta de un arreglo regular de átomos mantenidos unidos por fuerzas eléctricas. Un modelo mecánico de estas fuerzas es imaginar que los átomos están unidos por resorte rígidos. Por su naturaleza, las fuerzas interatómicas se consideran elásticas. Para temperaturas en los rangos comunes de la naturaleza, los átomos vibran respecto a sus posiciones de equilibrio con una amplitud aproximada de 10-11 m y una frecuencia de 1013 Hz. La separación promedio entre los átomos es del orden de 10-10 m. Al aumentar la temperatura del sólido, los átomos vibran con amplitudes más grandes y la separación promedio entre ellos aumenta, dando por resultado que el sólido como un todo se dilate cuando aumente su temperatura. Si la dilatación de cualquier objeto es lo suficientemente pequeña en comparación con sus dimensiones, el cambio de cualquier parte, largo, ancho o alto, dentro de una buena aproximación, es una función lineal de la temperatura.
Supongamos que la dimensión lineal de un cuerpo a una cierta temperatura, a lo largo de alguna dirección es l. La longitud aumentara en una cantidad Δl para un cambio de temperatura ΔT.
Experimentalmente se demuestra que el cambio en la longitud es proporcional al cambio de temperatura y a la longitud inicial siempre que ΔT sea pequeña. Por lo tanto, la ecuación básica para la dilatación de un sólido es:
Δl =α l ΔT
donde la constante de proporcionalidad α se llama coeficiente promedio de dilatación lineal para un material dado, se mide en ºC-1. Para ilustrar, por ejemplo un valor de α de 5x10-6 ºC-1 significa que la longitud del objeto cambia 5 millonésimas su valor original por cada grado Celsius de variación de temperatura. El orden de magnitud de α para los sólidos es de 1mm por m, cada 100º C. El coeficiente α se considera promedio, porque en general varia con la temperatura, pero comúnmente esta variación es despreciable a la escala en que se realizan la mayoría de las mediciones.
ATT. Jose Antonio Tirado NEvarez.
JoseAnto- Invitado
expansion termica
Jose Nuñez Zambrano Lun Mar 22, 2010 10:38 pm
https://www.youtube.com/watch?v=ifsqgucj_J4
Jose Nuñez Zambrano- Mensajes : 14
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EXPANSION O DILATACION TERMICA DE SOLIDOS Y LIQUIDOS
Jose Nuñez Zambrano Lun Mar 22, 2010 10:39 pm
AQUI LES DEJO UN EXPERIMENTO CON UN HUEVOO (Y)
Jose Nuñez Zambrano- Mensajes : 14
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EXPANCION TERMICA EN SOLIDOS Y LIQUIDOS
JUAN LUIS RODRIGUEZ Lun Mar 22, 2010 10:47 pm
La expansión térmica es la tendencia de la materia a cambio de volumen en respuesta a un cambio en la temperatura. Cuando una sustancia se calienta, sus partículas empiezan a moverse y se vuelven activas, manteniendo así una separación superior a la media. Materiales que se contraen con el aumento de temperatura son raros; este efecto es limitado en tamaño, y sólo se produce dentro de los rangos de temperatura limitado. El grado de expansión dividido por el cambio en la temperatura se llama el material con el coeficiente de expansión térmica y generalmente varía con la temperatura.
DILATACIÓN DE LOS SÓLIDOS.
Cualquiera que observe, lo que sucede a su alrededor, se da cuenta que muchos materiales se hacen más grandes cuando su temperatura se eleva. La descripción e la temperatura en términos del movimiento molecular aclara este fenómeno. Algunos cuerpos llegan a romperse, debido a las deformaciones resultantes de la dilatación térmica.
Aumentos de temperatura:
T= 0 20 40 60 80 100 (en °C)
Aumentos de longitud:
T= 0 0,12 0,24 0,36 0,48 0,60 (en mm).
Puesto que a un aumento de temperatura corresponde un aumento de longitud, y no solo eso, sino que a un aumento de temperatura doble, corresponde a un aumento de longitud doble, y así sucesivamente.
DILATACIÓN DE LOS LÍQUIDOS
Dilatación aparente: En realidad, cuando se calienta el líquido contenido en un recipiente, también se dilata el recipiente, de modo que a la dilatación que observamos es la dilatación aparente del líquido.
Dilatación verdadera: Es la suma de la dilatación aparente más la del recipiente.
DILATACIÓN DE LOS SÓLIDOS.
Cualquiera que observe, lo que sucede a su alrededor, se da cuenta que muchos materiales se hacen más grandes cuando su temperatura se eleva. La descripción e la temperatura en términos del movimiento molecular aclara este fenómeno. Algunos cuerpos llegan a romperse, debido a las deformaciones resultantes de la dilatación térmica.
Aumentos de temperatura:
T= 0 20 40 60 80 100 (en °C)
Aumentos de longitud:
T= 0 0,12 0,24 0,36 0,48 0,60 (en mm).
Puesto que a un aumento de temperatura corresponde un aumento de longitud, y no solo eso, sino que a un aumento de temperatura doble, corresponde a un aumento de longitud doble, y así sucesivamente.
DILATACIÓN DE LOS LÍQUIDOS
Dilatación aparente: En realidad, cuando se calienta el líquido contenido en un recipiente, también se dilata el recipiente, de modo que a la dilatación que observamos es la dilatación aparente del líquido.
Dilatación verdadera: Es la suma de la dilatación aparente más la del recipiente.
JUAN LUIS RODRIGUEZ- Mensajes : 17
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La expansión térmica
Sanchez Zatarain Cruz A. Lun Mar 22, 2010 10:58 pm
La expansión térmica
La expansión térmica es la tendencia de la materia a cambio de volumen o longitud en respuesta a un cambio en la temperatura. Cuando un cuerpo se calienta, sus partículas empiezan a moverse y se vuelven activas, manteniendo así una separación superior a la media. Materiales que se contraen con el aumento de temperatura son raros; este efecto es limitado en tamaño, y sólo se produce dentro de los rangos de temperatura limitado.
Dilatación o expansion, aumento de tamaño de los materiales, a menudo por efecto del aumento de temperatura. Los diferentes materiales aumentan más o menos de tamaño, y los sólidos, líquidos y gases se comportan de modo distinto.
La expansion termica lineal empieza cuando aumenta la longitud de un cuerpo al aumentar su temperatura.
Cada material tiene diferente coeficiente de expasion lineal.
El esfuerzo termico es la fuerza aplicada a un material para evitar su expansion o contraccion debido al aumentar de temperatura.
La expansión térmica es la tendencia de la materia a cambio de volumen o longitud en respuesta a un cambio en la temperatura. Cuando un cuerpo se calienta, sus partículas empiezan a moverse y se vuelven activas, manteniendo así una separación superior a la media. Materiales que se contraen con el aumento de temperatura son raros; este efecto es limitado en tamaño, y sólo se produce dentro de los rangos de temperatura limitado.
Dilatación o expansion, aumento de tamaño de los materiales, a menudo por efecto del aumento de temperatura. Los diferentes materiales aumentan más o menos de tamaño, y los sólidos, líquidos y gases se comportan de modo distinto.
La expansion termica lineal empieza cuando aumenta la longitud de un cuerpo al aumentar su temperatura.
Cada material tiene diferente coeficiente de expasion lineal.
El esfuerzo termico es la fuerza aplicada a un material para evitar su expansion o contraccion debido al aumentar de temperatura.
Sanchez Zatarain Cruz A.- Mensajes : 14
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2.3.- Expansión térmica
Adan Vazquez Mar Mar 23, 2010 9:48 pm
La dilatación térmica corresponde al efecto en el cual, las sustancias se "agrandan" al aumentar la temperatura. En objetos sólidos, la dilatación térmica produce un cambio en las dimensiones lineales de un cuerpo, mientras que en el caso de líquidos y gases, que no tienen forma permanente, la dilatación térmica se manifiesta en un cambio en su volumen.
Existen 3 tipos de dilataciones térmicas que son:
Dilatación lineal [editar]
Consideremos primero la dilatación térmica de un objeto sólido, cuyas dimensiones lineales se pueden representar por l0 , y que se dilata en una cantidad ΔL. Experimentalmente se ha encontrado que para casi todas las sustancias y dentro de los límites de variación normales de la temperatura, la dilatación lineal ΔL es directamente proporcional al tamaño inicial l0 y al cambio en la temperatura Δt, es decir:
= 
= 
.
donde se llama coeficiente de dilatación lineal, cuya unidad es el recíproco del grado, es decir [°C]-1.
Dilatación superficial [editar]
Es el mismo concepto que el de dilatación lineal salvo que se aplica a cuerpos a los que es aceptable y preferible considerarlos como regiones planas; por ejemplo, una plancha metálica. Al serle transmitida cierta cantidad de calor la superficie del objeto sufrirá un incremento de área: ΔA.
= 
= 
.
donde γ se llama coeficiente de dilatación superficial.
= 
= .
donde β se llama coeficiente de dilatación volumétrica, medida en la misma unidad que el coeficiente de dilatación lineal 2 alfa.
Existen 3 tipos de dilataciones térmicas que son:
Dilatación lineal [editar]
Consideremos primero la dilatación térmica de un objeto sólido, cuyas dimensiones lineales se pueden representar por l0 , y que se dilata en una cantidad ΔL. Experimentalmente se ha encontrado que para casi todas las sustancias y dentro de los límites de variación normales de la temperatura, la dilatación lineal ΔL es directamente proporcional al tamaño inicial l0 y al cambio en la temperatura Δt, es decir:
= = . donde
se llama coeficiente de dilatación lineal, cuya unidad es el recíproco del grado, es decir [°C]-1.Dilatación superficial [editar]
Es el mismo concepto que el de dilatación lineal salvo que se aplica a cuerpos a los que es aceptable y preferible considerarlos como regiones planas; por ejemplo, una plancha metálica. Al serle transmitida cierta cantidad de calor la superficie del objeto sufrirá un incremento de área: ΔA.
= = . donde γ se llama coeficiente de dilatación superficial.
= = . donde β se llama coeficiente de dilatación volumétrica, medida en la misma unidad que el coeficiente de dilatación lineal 2 alfa.
Adan Vazquez- Mensajes : 13
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2.3.- EXPANSION TERMICA EN SOLIDOS Y LIQUIDOS
Jonathan T Espinoza Jue Mar 25, 2010 5:42 pm
Es el aumento de volumen que experimentan los cuerpos por cuando aumenta su temperatura. Cuando una sustancia se calienta, sus partículas empiezan a moverse y se vuelven activas, manteniendo así una separación superior a la media. Materiales que se contraen con el aumento de temperatura son raros; este efecto es limitado en tamaño, y sólo se produce dentro de los rangos de temperatura limitado. El grado de expansión dividido por el cambio en la temperatura se llama el material con el coeficiente de expansión térmica y generalmente varía con la temperatura.
Es fácil probar que todos los cuerpos, salvo muy raras excepciones, se dilatan al calentarse y se contraen al enfriarse. Para ellos basta con calentar o enfriar diversos cuerpos y observar lo que ocurre.
Igualmente sencillo es probar que la dilatación se produce en todas direcciones, lo que no podría ser de otro modo desde que se trata de un aumento de volumen.
Sin embargo, de acuerdo son las características dimensionales de los cuerpos, en la práctica, se acostumbra hacer distinción entre dilatación longitudinal o lineal, dilatación superficial y dilatación cúbica.
Es fácil probar que todos los cuerpos, salvo muy raras excepciones, se dilatan al calentarse y se contraen al enfriarse. Para ellos basta con calentar o enfriar diversos cuerpos y observar lo que ocurre.
Igualmente sencillo es probar que la dilatación se produce en todas direcciones, lo que no podría ser de otro modo desde que se trata de un aumento de volumen.
Sin embargo, de acuerdo son las características dimensionales de los cuerpos, en la práctica, se acostumbra hacer distinción entre dilatación longitudinal o lineal, dilatación superficial y dilatación cúbica.
Jonathan T Espinoza- Mensajes : 12
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2.3.- EXPANSION TERMICA EN SOLIDOS Y LIQUIDOS.
Tirado Nevarez Jose A. Mar Mar 30, 2010 8:17 pm
La mayoría de los objetos se dilatan (contraen) cuando se aumenta (disminuye) su temperatura. En escala microscópica, la dilatación térmica de un cuerpo es consecuencia del cambio en la separación media entre sus átomos o moléculas.
Para comprender esto, se considerará un sólido que consta de un arreglo regular de átomos mantenidos unidos por fuerzas eléctricas. Un modelo mecánico de estas fuerzas es imaginar que los átomos están unidos por resorte rígidos. Por su naturaleza, las fuerzas interatómicas se consideran elásticas. Para temperaturas en los rangos comunes de la naturaleza, los átomos vibran respecto a sus posiciones de equilibrio con una amplitud aproximada de 10-11 m y una frecuencia de 1013 Hz. La separación promedio entre los átomos es del orden de 10-10 m. Al aumentar la temperatura del sólido, los átomos vibran con amplitudes más grandes y la separación promedio entre ellos aumenta, dando por resultado que el sólido como un todo se dilate cuando aumente su temperatura. Si la dilatación de cualquier objeto es lo suficientemente pequeña en comparación con sus dimensiones, el cambio de cualquier parte, largo, ancho o alto, dentro de una buena aproximación, es una función lineal de la temperatura.
Supongamos que la dimensión lineal de un cuerpo a una cierta temperatura, a lo largo de alguna dirección es l. La longitud aumentara en una cantidad Δl para un cambio de temperatura ΔT.
Experimentalmente se demuestra que el cambio en la longitud es proporcional al cambio de temperatura y a la longitud inicial siempre que ΔT sea pequeña. Por lo tanto, la ecuación básica para la dilatación de un sólido es:
Δl =α l ΔT
donde la constante de proporcionalidad α se llama coeficiente promedio de dilatación lineal para un material dado, se mide en ºC-1. Para ilustrar, por ejemplo un valor de α de 5x10-6 ºC-1 significa que la longitud del objeto cambia 5 millonésimas su valor original por cada grado Celsius de variación de temperatura. El orden de magnitud de α para los sólidos es de 1mm por m, cada 100º C. El coeficiente α se considera promedio, porque en general varia con la temperatura, pero comúnmente esta variación es despreciable a la escala en que se realizan la mayoría de las mediciones.
Para comprender esto, se considerará un sólido que consta de un arreglo regular de átomos mantenidos unidos por fuerzas eléctricas. Un modelo mecánico de estas fuerzas es imaginar que los átomos están unidos por resorte rígidos. Por su naturaleza, las fuerzas interatómicas se consideran elásticas. Para temperaturas en los rangos comunes de la naturaleza, los átomos vibran respecto a sus posiciones de equilibrio con una amplitud aproximada de 10-11 m y una frecuencia de 1013 Hz. La separación promedio entre los átomos es del orden de 10-10 m. Al aumentar la temperatura del sólido, los átomos vibran con amplitudes más grandes y la separación promedio entre ellos aumenta, dando por resultado que el sólido como un todo se dilate cuando aumente su temperatura. Si la dilatación de cualquier objeto es lo suficientemente pequeña en comparación con sus dimensiones, el cambio de cualquier parte, largo, ancho o alto, dentro de una buena aproximación, es una función lineal de la temperatura.
Supongamos que la dimensión lineal de un cuerpo a una cierta temperatura, a lo largo de alguna dirección es l. La longitud aumentara en una cantidad Δl para un cambio de temperatura ΔT.
Experimentalmente se demuestra que el cambio en la longitud es proporcional al cambio de temperatura y a la longitud inicial siempre que ΔT sea pequeña. Por lo tanto, la ecuación básica para la dilatación de un sólido es:
Δl =α l ΔT
donde la constante de proporcionalidad α se llama coeficiente promedio de dilatación lineal para un material dado, se mide en ºC-1. Para ilustrar, por ejemplo un valor de α de 5x10-6 ºC-1 significa que la longitud del objeto cambia 5 millonésimas su valor original por cada grado Celsius de variación de temperatura. El orden de magnitud de α para los sólidos es de 1mm por m, cada 100º C. El coeficiente α se considera promedio, porque en general varia con la temperatura, pero comúnmente esta variación es despreciable a la escala en que se realizan la mayoría de las mediciones.
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2.3 Expansion terminca de solidos y liquidos
De La Cruz Morales Jesus Vie Abr 02, 2010 10:50 am
Expansión Térmica de sólidos y líquidos
Nuestro estudio del termómetro líquido aprovecha uno de los cambios más conocidos que ocurren en una sustancia: conforme aumenta su temperatura aumenta su volumen. (En algunas sustancias ocurre al reves, pero en la mayoría no). Este fenómeno es conocido como Expansión Térmica, y desempeña un papel muy importante en las aplicaciones de la ingeniería.
Por ejemplo, las uniones de expansión térmica deben incluirse en puentes y en algunas otras estructuras para compensar los cambios en las dimensiones con las variaciones de temperatura.
La expansión térmica total de un cuerpo es una consecuencia del cambio en la separación promedio entre sus átomos o moléculas constituyentes.
Por ejemplo a temperaturas ordinarias los átomos vibran en torno de sus posiciones de equilibrio con una amplitud de aproximadamente 10^−11 m y a una frecuencia cercana a
10^13 Hz. El esparcimiento promedio entre los átomos es casi de 10 a la −10m. A medida que la temperatura aumenta, el átomo vibra con amplitudes más grandes y se incrementa la separación promedio entre ellos. En consecuencia el sólido se expande.
Nuestro estudio del termómetro líquido aprovecha uno de los cambios más conocidos que ocurren en una sustancia: conforme aumenta su temperatura aumenta su volumen. (En algunas sustancias ocurre al reves, pero en la mayoría no). Este fenómeno es conocido como Expansión Térmica, y desempeña un papel muy importante en las aplicaciones de la ingeniería.
Por ejemplo, las uniones de expansión térmica deben incluirse en puentes y en algunas otras estructuras para compensar los cambios en las dimensiones con las variaciones de temperatura.
La expansión térmica total de un cuerpo es una consecuencia del cambio en la separación promedio entre sus átomos o moléculas constituyentes.
Por ejemplo a temperaturas ordinarias los átomos vibran en torno de sus posiciones de equilibrio con una amplitud de aproximadamente 10^−11 m y a una frecuencia cercana a
10^13 Hz. El esparcimiento promedio entre los átomos es casi de 10 a la −10m. A medida que la temperatura aumenta, el átomo vibra con amplitudes más grandes y se incrementa la separación promedio entre ellos. En consecuencia el sólido se expande.
De La Cruz Morales Jesus- Mensajes : 13
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expansion termica en solidos y liquidos
Christian Tolentino Salas Dom Abr 04, 2010 3:39 pm
La expansión térmica es la tendencia de la materia a cambio de volumen en respuesta a un cambio en la temperatura. Cuando una sustancia se calienta, sus partículas empiezan a moverse y se vuelven activas, manteniendo así una separación superior a la media. Materiales que se contraen con el aumento de temperatura son raros; este efecto es limitado en tamaño, y sólo se produce dentro de los rangos de temperatura limitado. El grado de expansión dividido por el cambio en la temperatura se llama el material con el coeficiente de expansión térmica y generalmente varía con la temperatura.
Sólidos comunes de ingeniería por lo general tienen coeficientes de expansión térmica que no varían significativamente en el rango de temperaturas en el que están diseñados para ser utilizados, por lo que una exactitud muy alta no es necesario, los cálculos pueden basarse en una constante, el valor promedio del coeficiente de expansión.
Calcular con más exactitud la expansión térmica de una sustancia, una ecuación de estado debe ser utilizado, que luego predecir los valores de la expansión térmica en todas las temperaturas y presiones necesarias, junto con muchas otras funciones de Estado.
Sólidos comunes de ingeniería por lo general tienen coeficientes de expansión térmica que no varían significativamente en el rango de temperaturas en el que están diseñados para ser utilizados, por lo que una exactitud muy alta no es necesario, los cálculos pueden basarse en una constante, el valor promedio del coeficiente de expansión.
Calcular con más exactitud la expansión térmica de una sustancia, una ecuación de estado debe ser utilizado, que luego predecir los valores de la expansión térmica en todas las temperaturas y presiones necesarias, junto con muchas otras funciones de Estado.
Christian Tolentino Salas- Mensajes : 11
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Expansion Termica de los Gases
Sanchez Gomez Stephany Vie Abr 09, 2010 5:23 pm
El efecto mas frecuente producido por los cambios de temperatura es un cambio en le tamaño. Con pocas excepciones, todas las sustancias incrementan su tamaño cuando se eleva la temperatura. Los átomos en un sólido se mantienen juntos en un arreglo regular debido a la acción de fuerzas eléctricas. A cualquier temperatura los átomso vibran con cierta frecuencia y amplitud. A medida que la temperatura aumenta, se incrementa la amplitud (desplazamiento máximo) de las vibraciones atómicas , lo que da por resultado un cambio total en las dimensiones. Experimentalmente se ha encontrado que un incremento en una sola dimensión, por ejemplo la longitud de una barra, depende de la dimensión original y del cambio de temperatura. El coeficiente de una dilatacion lineal de una sustancia puede definirse como el cambio de longitud por cada grado que cambia la temperatura. Como la razon ^L/Li no tiene dimensiones de α se dan como el inverso de grados o sea 1/C o 1/F.
Dilatación volumétrica.-
La dilatación del material calentado es la misma en todas las direcciones; por tanto, el volumen de un líquido, gas o sólido tendrá un incremento en volumen predecible al aumentar la temperatura.
^V= βV0 ^t
V=V0 + βV0 ^t
El simbolo β (beta) es el coeficiente de dilatacion volumétrica. Representa el cambio en volumen por unidad de volumen por cada grado que cambia la temperatura.
Dilatación volumétrica.-
La dilatación del material calentado es la misma en todas las direcciones; por tanto, el volumen de un líquido, gas o sólido tendrá un incremento en volumen predecible al aumentar la temperatura.
^V= βV0 ^t
V=V0 + βV0 ^t
El simbolo β (beta) es el coeficiente de dilatacion volumétrica. Representa el cambio en volumen por unidad de volumen por cada grado que cambia la temperatura.
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Expansión Térmica de sólidos y líquidos
Victor mms Lun Abr 12, 2010 5:52 pm
Expansión Térmica de sólidos y líquidos
Nuestro estudio del termómetro líquido aprovecha uno de los cambios más conocidos que ocurren en una sustancia: conforme aumenta su temperatura aumenta su volumen. (En algunas sustancias ocurre al reves, pero en la mayoría no). Este fenómeno es conocido como Expansión Térmica, y desempeña un papel muy importante en las aplicaciones de la ingeniería.
Por ejemplo, las uniones de expansión térmica deben incluirse en puentes y en algunas otras estructuras para compensar los cambios en las dimensiones con las variaciones de temperatura.
La expansión térmica total de un cuerpo es una consecuencia del cambio en la separación promedio entre sus átomos o moléculas constituyentes.
Por ejemplo a temperaturas ordinarias los átomos vibran en torno de sus posiciones de equilibrio con una amplitud de aproximadamente 10^−11 m y a una frecuencia cercana a 10^13 Hz. El esparcimiento promedio entre los átomos es casi de 10 a la −10m. A medida que la temperatura aumenta, el átomo vibra con amplitudes más grandes y se incrementa la separación promedio entre ellos. En consecuencia el sólido se expande
Nuestro estudio del termómetro líquido aprovecha uno de los cambios más conocidos que ocurren en una sustancia: conforme aumenta su temperatura aumenta su volumen. (En algunas sustancias ocurre al reves, pero en la mayoría no). Este fenómeno es conocido como Expansión Térmica, y desempeña un papel muy importante en las aplicaciones de la ingeniería.
Por ejemplo, las uniones de expansión térmica deben incluirse en puentes y en algunas otras estructuras para compensar los cambios en las dimensiones con las variaciones de temperatura.
La expansión térmica total de un cuerpo es una consecuencia del cambio en la separación promedio entre sus átomos o moléculas constituyentes.
Por ejemplo a temperaturas ordinarias los átomos vibran en torno de sus posiciones de equilibrio con una amplitud de aproximadamente 10^−11 m y a una frecuencia cercana a 10^13 Hz. El esparcimiento promedio entre los átomos es casi de 10 a la −10m. A medida que la temperatura aumenta, el átomo vibra con amplitudes más grandes y se incrementa la separación promedio entre ellos. En consecuencia el sólido se expande
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Expansión termica
Armando Alatorre Mar Abr 13, 2010 7:54 pm
La expansión termica o tambien llamada dilatación termica es el cambio de la longitud y volumen que sufre un cuerpo debido al cambio de temperatura.
La expansión lineal:
ΔL= α Lo ΔT
La expansión de Volumen:
ΔV= β Vo ΔT
ΔL= Incremento de longitud
ΔV= Incremento de volumen
α= Coeficiente de expansión lineal
Lo= Longitud inicial
ΔT= Incremento de temperatura
β= Coeficiente de expansión de volumen
Vo= Volumen inicial
La expansión lineal:
ΔL= α Lo ΔT
La expansión de Volumen:
ΔV= β Vo ΔT
ΔL= Incremento de longitud
ΔV= Incremento de volumen
α= Coeficiente de expansión lineal
Lo= Longitud inicial
ΔT= Incremento de temperatura
β= Coeficiente de expansión de volumen
Vo= Volumen inicial
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