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Iniciación a la Física: El Calor

Autor: Manel Aljama Garcia
Curso:
7,63/10 (8 opiniones) |11848 alumnos|Fecha publicación: 31/03/2005
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Capítulo 2:

 Efectos del calor sobre los cuerpos

Idea General

La dilatación en los sólidos se produce de diversas formas. La dilatación en los líquidos se produce sólo en el volumen. Un caso especial es la dilataación anómala del agua. Son interesantes las aplicaciones que resultan de los efectos de la dilatación en sólidos y líquidos.

Dilatación

Se trata del aumento de tamaño de un cuerpo cuando se aplica calor.   La dilatación se presenta cualquiera que sea el estado físico del cuerpo: sólido, líquido o gaseoso.    Es necesario tener en cuenta la dilatación en la construcción (dejando espacios libres). Si no se hiciese así, reventarían.

 

Clases de dilatación

·         Dilatació Lineal: aumnto de longitud. Como la dilatación lineal es directamente proporcional al aumento de temperatura se puede establecer un coeficiente de dilatación lineal.  Este coeficiente es el aumento de longitud que experimenta una barra muy fina de un metro de longitud cuando su temperatura aumenta un grado centígrado.

Sea x el coeficiente, l la longitud , calentado a t  grados tendremos la longitud:    Efectos del calor sobre los cuerpos

y simplificando queda .

  Efectos del calor sobre los cuerpos

Podremos decir que la longitud que tendrá un cuerpo a t grados será la que tenía a 0 grados multiplicado pro su binomio de dilatación lineal.

 

·       Dilatación Superficial:aumento de superficie. En lugar de una barra fina es una lámina y entoces lo que aumenta es su superficie.  Se llama coeficiente de dilatación superficial al aumento que experimenta la unidad de superfície (1 m²) cuando su temperatura aumenta un grado centígrado su temperatura.  Se demuestra el coeficiente de dilatación superficial es el prácticamente el doble de el de dilatación linea correspondiente.  A la hora de establecerlo pro fórmula será por tanto: Efectos del calor sobre los cuerpos

 

·       Dilatación Cúbica:aumento de volumen.  Cundo un cuerpo experimenta dilatación en todas sus dimensiones.  Se llama coeficinte de dilatación cúbica al aumento que experimenta la unidad de volumen de un cuerpo (1 m³) cuando aumenta un grado centígrado su temperatura.  Por muy pequeño que sea, todo cuerpo tiene volumen. El coeficinete de dilatación cública es prácticamente el tripe del de dilatación lineal: Efectos del calor sobre los cuerpos

 

Dilatacion de líquidos

La dilatación que experimentan los líquidos es una dilatación cúbica.  Hay que distinguir entre la dilatación aparente y la dilatacion real. La dilatación aparente es la que experimenta el recipiente que contiene el líquido. 

 

La dilatación real es la suma de la dilatación del recipiente más la dilatación del líquido.

 

La Termodinámica

Gracias a Benjamin Thomson, Joule, en 1845 pudo determinar el equivalente mecánico del calor: la trsnformación de una determinada cantidad de trabajo mecánica expresada en Kgm o Jouls) en una cantidad de calor determinado (calorías). Así, 4,816 julios / Caloría es el equivalente y base de la Termodinámica.

 

Capítulo siguiente - Dilatación en los gases

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