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Dilatación lineal y coeficiente., En que consiste la dilatación lineal. -…
Dilatación lineal y coeficiente.
¿Que es?
La dilatación lineal ocurre cuando un objeto experimenta dilatación a causa de una variación de temperatura, predominantemente en una sola dimensión. Ello se debe a características propias del material o a su forma geométrica.
Ejemplo
En un alambre o en una barra, cuando hay un incremento de temperatura es el largo el que mayor cambio sufre a causa de la dilatación térmica.
Los cables cuando los pájaros posan sobre el, sufren un estiramiento cuando aumenta su temperatura; en cambio, se contraen cuando se enfrían.
Al aumentar la temperatura, también aumenta la oscilación térmica, haciendo que las posiciones de oscilación media cambien. Esto es debido a que el potencial de enlace no es exactamente parabólico y tiene asimetría alrededor del mínimo.
Formulas.
∆L= L0
a
∆T
LF-L0=L0*a(TF-To)
LF=L0
a(TF
T0)+L0
LF=L0(1+a(TF-T0))
donde
ΔL: variación de longitud.
L0: longitud inicial.
LF: Longitud final.
α: coeficiente de dilatación lineal.
ΔT: variación de temperatura.
T0: temperatura inicial.
TF: temperatura final.
Coeficiente.
El coeficiente está calculado a presión atmosférica normal en base a una temperatura ambiente de 25 °C; y su valor se considera constante en un rango de ΔT de hasta 100 °C.
La mayoría de los materiales se estiran con un aumento de temperatura. Sin embargo, algunos materiales especiales como la fibra de carbono se encogen con el aumento de temperatura.
unidad de medida
La unidad del coeficiente de dilatación lineal será (°C)-1.
-Acero: α = 12∙10-6 (°C)-1
– Aluminio: α = 23∙10-6 (°C)-1
– Oro: α = 14∙10-6 (°C)-1
– Cobre: α = 17∙10-6 (°C)-1
– Latón: α = 18∙10-6 (°C)-1
– Hierro: α = 12∙10-6 (°C)-1
– Vidrio: α = (7 a 9)∙10-6 (°C)-1
– Mercurio: α = 60,4∙10-6 (°C)-1
– Cuarzo: α = 0,4∙10-6 (°C)-1
– Diamante: α = 1,2∙10-6 (°C)-1
– Plomo: α = 30∙10-6 (°C)-1
– Madera de roble: α = 54∙10-6 (°C)-1
– PVC: α = 52∙10-6 (°C)-1
– Fibra de carbono: α = -0.8∙10-6 (°C)-1
– Hormigón: α = (8 a 12)∙10-6 (°C)-1
En que consiste la dilatación lineal.