DILATACIÓN
La DILATACIÓN es el aumento de volumen de un cuerpo por
apartamiento de sus moléculas y disminución de su densidad.
Otra definición de DILATACIÓN es
la siguiente: Incremento del volumen de
un cuerpo por aumentar la distancia entre sus moléculas, con lo que su densidad
disminuye.
Si observas con cuidado lo que
sucede a tu alrededor, te darás cuenta que muchas sustancias aumentan su tamaño
cuando se eleva su temperatura. El concepto de temperatura a partir del
movimiento de las moléculas de un cuerpo, nos explica este fenómeno.
Algunos objetos llegan a romperse, por ejemplo al enfriar
bruscamente un vaso de vidrio o cuando se encuentra frío y se calienta
rápidamente. Debido a que los cambios de temperatura tienen lugar a distintas
velocidades en las paredes de vaso, el vidrio se dilata o se contrae de manera
desigual y se rompe con facilidad.
Los
cambios de temperatura afectan el tamaño de los cuerpos, pues la mayoría de
ellos se dilatan al calentarse y se
contraen si se enfrían.
Los gases se dilatan mucho mas que los líquidos y estos mas que los sólidos.
La dilatación tiene multitud de
aplicaciones una de ellas es en la fabricación de termómetros que son
instrumentos que utilizan la dilatación que experimenta un sólido, un líquido o
un gas hasta lograr su equilibrio térmico con el cuerpo con que se encuentra un
contacto.
TERMOMETROS BIMETALICOS:
Se utiliza para
medir la temperatura de sólidos, constan de una varilla de dos metales
diferentes cuando ambos tienen cambios de longitud, al calentarse uno se dilata
mas que otro y la barra se dobla.
TERMOMETROS A BASE DE LIQUIDOS:
Aprovechan la diferencia de dilatación entre los
líquidos. Para que la dilatación se observe con mayor claridad existe un bulbo o deposito voluminoso del liquido y un
tubo capilar muy delgado que permite ver cualquier variación de volumen.
1.- TERMOMETRO DE MERCURIO
Cosiste en un cubo con un conducto muy delgado (tubo
capilar), unido a un bulbo mas grande que contiene mercurio.
Cuando el termómetro esta en contacto con
un cuerpo a mayor temperatura, se transmite calor hacia el y la temperatura del
mercurio aumenta; se dilata mas que el vidrio, ocupa mayor volumen y
asciende por el tubo capilar
2.- TERMOMETRO DE ALCOHOL
Se rige por el mismo principio de los termómetros de
mercurio; se utiliza alcohol coloreado. Es indispensable en algunos lugares
fríos ya que en ellos el mercurio se solidificaría.
Otra de las aplicaciones de la dilatación es en los termostatos, aparatos destinados a
mantener constante, en lo posible, la temperatura de un cuerpo o de un lugar
determinado
En
algunos casos los termostatos hace la regulación automáticamente, y en otros
casos solo avisa cuando la temperatura no es la deseada, haciendo una lámpara,
etc. Hay termostatos en refrigeradores, hornos, cafeteras, sistemas de
calefacción y aire acondicionado
DILATACIÓN
Ø De los sólidos
Ø Lineal
Ø Coeficiente de dilatación
Ø De los líquidos
Ø Anómala del agua
Ø Superficial
Ø Volumétrica
Ø De los gases
DILATACION DE L0S
SOLIDOS:
Los átomos que forman la sustancia sólida se
encuentran colocados ordenadamente, lo que da origen a una estructura llamada red cristalina del
cuerpo sólido
Al elevarse la
temperatura de un sólido se provoca un aumento en la agitación de los átomos
que, al vibrar, se alejan de su posición de equilibrio aumentando la distancia
entre ellos, lo que trae como consecuencia la dilatación de los sólidos.
La expansión térmica del metal de un edificio o
puente tiene una gran importancia práctica. Si no se tomaran medidas respecto a
la expansión térmica, las vías de los ferrocarriles y las carreteras de
concreto se penderían bajo la acción del sol en el verano.
DILATACION LINEAL:
Si calentamos una
varilla metálica se observa que su volumen aumenta y notamos que la varilla se
alarga. A este alargamiento se le denomina dilatación lineal. Se ha encontrado
experimentalmente que:
v El alargamiento que se produce es directamente
proporcional a la elevación de la temperatura.
v El alargamiento es directamente proporcional al largo
de la varilla. Con estas dos conclusiones se puede enunciar la Ley General de
la Dilatación Lineal:
v Ley general de la Dilatación Lineal
v El alargamiento
de una varilla al calentarse es
directamente proporcional a la elevación de la temperatura y al largo inicial
de la varilla.
COEFICIENTE DE
DILATACION:
Se llama coeficiente de dilatación lineal de una
sustancia sólida al incremento que experimenta la unidad de longitud al
aumentar su temperatura en un grado centígrado.
es
la velocidad de aproximación o inicial.
es la 
es la 
, puede calcularse como
el producto de 
, el área real de la
sección contraída, por 
, la velocidad real
media del fluido que pasa por esa sección, y por consiguiente se puede escribir
la siguiente ecuación:
y la del orificio 
. Suele estar en torno a
0,65
