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7/25/2019 exposicindefsica-140620220437-phpapp01
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EXPOSICIN DE FSICA
Por:
Danilo Jumbo Joe Ajila Angel Rosillo.
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BASE FSICA DE LA EXPANSIN TRMICA DESLIDOS Y LQUIDOS.
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Los cambios en las dimensiones y los volmenesde los materiales son efectos trmicos comunes.
El esaciamiento romedio entre los !tomos es deoco m!s o menos
Los !tomos vibran de un lado a otro al aumentar latemeratura "es decir con mayor energ#a interna$%se vuelven m!s activos y vibran m!s amliamente.
A medida &ue la temeratura del s'lido aumenta%
los !tomos oscilan con mayores amlitudes ( comoresultado la searaci'n entre ellos aumenta.
CAUSA DE LA DILATACIN
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*omo las vibraciones son m!s amlias en todassus dimensiones% el s'lido se e+ande en sutotalidad.
Los cambios en las dimensiones de los cuerosueden ser lineales % de !rea y volumtricas.
CAUSAS DE LA DILATACIN
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El cambio en una dimensi'n de un s'lido"longitud% anc,ura o esesor$ se denominae+ansi'n lineal.
-i el cambio de temeratura es e&ueo%la e+ansi'n lineal o contracci'n esaro+imadamente roorcional a /0% o 0f1 0i.
El cambio fraccionario de longitud es "L 1Lo$2 Lo% o bien /L2Lo% donde L es lalongitud original del s'lido a la
temeratura inicial.
DILATACIN LINEAL
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Esta ra3'n est! relacionada con latemeratura inicial. Esta ra3'n est!relacionada con la temeratura as#:
El cambio total de longitud de ladimensi'n lineal &ue se considere% uededesejarse de la ecuaci'n anterior:
DILATACIN LINEAL
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El comortamiento deresuesta ante latemeratura se e+resamediante el coe4ciente de
dilataci'n trmica. Para una dimensi'n lineal
cual&uiera% se uede medire+erimentalmente
comarando el valor dedic,a magnitud antes ydesus de cierto cambiode temeratura.
DILATACIN LINEAL
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Dilataci'n suer4ciales el aumento de!rea o suer4cie de
un cuero lano deesesor e&ueo.
La dilataci'n de !rease diferencia de ladilataci'n linealor&ue imlica unincremento de !rea.
DILATACION SUPERFICIAL
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Por ejemlo% una l!mina met!lica aumentasu largo y anc,o% lo &ue signi4ca unincremento de !rea.
5tro ejemlo es% una lanc,a aramantener alisadas las rendas de vestir einterrutores &ue sirven como muestrasesec#4cas de la dilatacin superfcial.
EJEMPLOS DE DILATACION SUPERFICIAL
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El coe4ciente de dilataci'n de !reaes el incremento de !rea &uee+erimenta un cuero de
determinada sustancia% de !rea iguala la unidad% al elevarse sutemeratura un grado cent#grado.Este coe4ciente se reresenta con la
letra griega gamma "6$. El coe4ciente de dilataci'n de !rea
se usa ara los s'lidos.
COEFICIENTE DE DILATACION
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-i se conoce el coe4ciente de dilataci'n lineal deun s'lido% su coe4ciente de dilataci'n de !reaser! dos veces mayor:
Al conocer el coe4ciente de dilataci'n de !rea de
un cuero s'lido se uede calcular el !rea 4nal&ue tendr! al variar su temeratura con lasiguiente e+resi'n:
FORMULAS DE LA DILATACION DE AREA
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Es el coe4ciente de dilataci'n volumtrico%designado or 7
V% se mide
e+erimentalmente comarando el valor
del volumen total de un cuero antes ydesus de cierto cambio de temeraturacomo% y se encuentra &ue en rimeraaro+imaci'n viene dado or:
DILATACION VOLUMETRICA
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Experimentalmente se encuentra que un slidoistropo tiene un coefciente de dilatacinvolumtrico que es aproximadamente tresveces el coefciente de dilatacin lineal. Esto
puede probarse a partir de la teora dela elasticidad lineal. Por ejemplo si seconsidera un pequeo prisma rectangular (dedimensiones Lx! Ly" Lz#! " se somete a unincremento uni$orme de temperatura! elcambio de volumen vendr% dado por el cambiode dimensiones lineales en cada direccin
DILATACION VOLUMETRICA
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Esta <ima relacin prueba que ! esdecir! el coefciente de dilatacinvolumtrico es numricamente unas 'veces el coefciente de dilatacin linealde una barra del mismo material.
DILATACION VOLUMETRICA
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