lunes, 7 de diciembre de 2015

Calor y cantidad de calor

¿Qué es calor?

La física entiende el calor como la energía que se traspasa El calor se define como la transferencia de energía térmica que se da entre diferentes cuerpos o diferentes zonas de un mismo cuerpo que se encuentran a distintas temperaturas, sin embargo en termodinámica generalmente el término calor significa transferencia de energía.

El calor es una manifestación de la energía provocada por el movimiento molecular. Al calentarse un cuerpo, aumenta la energía cinética de las moléculas, produciéndose choques más o menos violentos, según la cantidad de calor entregada.

La intensidad de calor está relacionada con la velocidad del movimiento molecular estableciéndose para medirla una práctica que da una idea del grado o nivel del calor que tiene un cuerpo determinado. Arbitrariamente se fijan parámetros comparativos que permiten determinar dicho nivel de calor, al que se denomina temperatura. Se dice que un cuerpo con gran velocidad molecular tiene más

Unidades para medir el Calor

• Como ya mencionamos el Calor es una forma de energía llamada energía Calorífica. Por lo tanto, las Unidades para medir el calor son las mismas del trabajo mecanico y de la energía:

• Sistema Internacional de Unidades (SI):

Joule: Newton metro: NM : J

• Caloría: Es la cantidad de calor aplicado a un gramo de agua para elevar su temperatura 1°C.

• Kilocaloría: En un múltiplo de la caloría y equivale a:

• 1KCAL = 1000 cal.

• Aun se usa mucho el sistema ingles a pesar de los inconvenientes que presenta. Por ello, es necesario describir a la unidad de calor usada por el sistema ingles que es el BTU (por sus siglas en ingles: British termal Unit).

• BTU: Es la cantidad de calor aplicada a una libra de agua (454 g) para que eleve su temperatura un grado Fahrenheit:

• 1 BTU = 252cal = 0.252 kcal

• La equivalencia entre joules y calorías, es la siguiente:

1 JOULE = 0.24cal

1 caloría = 4.2 J

• Formula de calor

• Q= Ce*m (Tf-Ti)
Ce= Q/m(Tf-Ti)
Tf=Ti+Q/Ce.m
Ti= Tf-Q/Ce.m

Ce= Calor especifico
Q= calor
Ti= Temperatura inicial
Tf= Temperatura final

•

• unidades

• Ce= cal/gºc
Q= Cal
m= Kg
Ti= ºC
Tf= ºC

• PROBLEMAS

• ¿ Que cantidad de calor se debe aplicar a una barra de plata de 12 kg para que eleve su temperatura de 22°C a 90°C ?

• 600 g de hierro se encuentra en una temperatura de 20°C

¿Cuál será su temperatura final si le suministran 8000 calorías?

PROCESOS TERMODINAMICOS

QUE ES UN PROCESO TERMODINAMICO

se denomina proceso termodinámico a la evolución de determinadas magnitudes (o propiedades) propiamente termodinámicas relativas a un determinado sistema termodinámico. Desde el punto de vista de la termodinámica, estas transformaciones deben transcurrir desde un estado de equilibrio inicial a otro final; es decir, que las magnitudes que sufren una variación al pasar de un estado a otro deben estar perfectamente definidas en dichos estados inicial y final.

QUE SON LOS PROCESOS TERMODINAMICOS (ISO)

Son los procesos cuyas magnitudes permanecen "constantes", es decir que el sistema cambia manteniendo cierta proporcionalidad en su transformación. Se les asigna el prefijo iso-.

TRANSFERENCIA DE CALOR:

QUE ES UN PROCESO TERMODINAMICO

QUE SON LOS PROCESOS TERMODINAMICOS (ISO)

Son los procesos cuyas magnitudes permanecen "constantes", es decir que el sistema cambia manteniendo cierta proporcionalidad en su transformación. Se les asigna el prefijo iso-.

TRANSFERENCIA DE CALOR:

La transferencia de calor es el paso de energía térmica desde un cuerpo de mayor temperatura a otro de menor temperatura

CAMBIO DE ESTADO Y

EQUILIBRIO TÉRMICO

CAMBIO DE ESTADO

Es la evolución de la materia entre varios estados de agregación sin que ocurra un cambio en su composición. Los tres estados más estudiados y comunes en la Tierra son el sólido, el líquido y el gaseoso; no obstante, el estado de agregación más común en el Universo es el plasma, material del que están compuestas las estrellas (si se descarta la materia oscura).

CAMBIOS DE ESTADO DE

AGREGACIÓN DE LA MATERIA

Son los procesos en los que un estado de la materia cambia a otro manteniendo una semejanza en su composición. A continuación se describen los diferentes cambios de estado o transformaciones de fase de la materia:

FUSIÓN

Es el paso de un sólido al estado líquido por medio del calor; durante este proceso endotérmico (proceso que absorbe energía para llevarse a cabo este cambio) hay un punto en que la temperatura permanece constante. El "punto de fusión" es la temperatura a la cual el sólido se funde, por lo que su valor es particular para cada sustancia. Dichas moléculas se moverán en una forma independiente, transformándose en un líquido. Un ejemplo podría ser un hielo derritiéndose, pues pasa de estado sólido al líquido.

SOLIDIFICACIÓN

Es el paso de un líquido a sólido por medio del enfriamiento; el proceso es exotérmico (cualquier reacción química que desprenda energía, ya sea como luz o calor). El "punto de solidificación" o de congelación es la temperatura a la cual el líquido se solidifica y permanece constante durante el cambio, y coincide con el punto de fusión si se realiza de forma lenta (reversible); su valor es también específico.

VAPORIZACIÓN Y

EBULLICIÓN

Son los procesos físicos en los que un líquido pasa a estado gaseoso. Si se realiza cuando la temperatura de la totalidad del líquido iguala al punto de ebullición del líquido a esa presión continuar calentándose el líquido, éste absorbe el calor, pero sin aumentar la temperatura: el calor se emplea en la conversión del agua en estado líquido en agua en estado gaseoso, hasta que la totalidad de la masa pasa al estado gaseoso. En ese momento es posible aumentar la temperatura del gas.

CONDENSACIÓN:

Se denomina condensación al cambio de estado de la materia que se pasa de forma gaseosa a forma líquida. Es el proceso inverso a la vaporización. Si se produce un paso de estado gaseoso a estado sólido de manera directa, el proceso es llamado sublimación inversa. Si se produce un paso del estado líquido a sólido se denomina solidificación

SUBLIMACIÓN:

Es el proceso que consiste en el cambio de estado de la materia sólida al estado gaseoso sin pasar por el estado líquido. Al proceso inverso se le denomina Sublimación inversa; es decir, el paso directo del estado gaseoso al estado sólido. Un ejemplo clásico de sustancia capaz de sublimarse es el hielo seco.

Deionización: Es el cambio de un plasma a gas.

Ionización: Es el cambio de un gas a un plasma.

Es importante hacer notar que en todas las transformaciones de fase de las sustancias, éstas no se transforman en otras sustancias, solo cambia su estado físico. Las diferentes transformaciones de fase de la materia en este caso las del agua son necesarias y provechosas para la vida y el sustento del hombre cuando se desarrollan normalmente.

Los cambios de estado están divididos generalmente en dos tipos: progresivos y regresivos.

u Cambios progresivos: Vaporización, fusión y sublimación progresiva.

u Cambios regresivos: Condensación, solidificación y sublimación regresiva

Una vez que las temperaturas se equiparan se suspende el flujo de calor, llegando ambos cuerpos al mencionado equilibrio término.

El de equilibrio térmico es un concepto que forma parte de la termodinámica, la rama de la física que se ocupa de describir los estados de equilibrio a un nivel macroscópico.

En física, el nivel macroscópico es el nivel de descripción en que la posición o estado físico concreto de las partículas que integran un cuerpo puede ser resumido en una ecuación de estado que sólo incluye magnitudes extensivas (volumen, longitud, masa) y magnitudes intensivas promedio (presión, temperatura).

http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica_/transporte/cond_calor/esfera/esfera1.gif

El concepto de equilibrio térmico es la base de la llamada Ley Cero de la Termodinámica. Esta ley proposición fue enunciada por R. H. Fowler en 1931. La ley cero de la termodinámica se enuncia diciendo:

La experiencia indica que si dos sistemas A y B se encuentran, cada uno por separado, en equilibrio térmico con un tercer sistema, que llamaremos C, entonces A y B se encuentran en equilibrio térmico entre sí.

Cuando dos sistemas se encuentran en contacto mecánico directo, o en su defecto, separados mediante una superficie que facilita la transferencia de calor, superficie diatérmica, se dirá que ambos están en contacto térmico. Mientras tanto, al cabo de un tiempo, aunque los dos sistemas que se hallan en contacto térmico se encuentren dispuestos de tal manera que no puedan mezclarse o aunque estén colocados en el interior de un espacio en el cual es imposible que intercambien calor con el exterior, indefectiblemente, alcanzarán el estado de equilibrio térmico.

https://encrypted-tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcSFH0JWLFcIKI1mo2C2tHIStAzkCwJV0-Cjrl_UYjAuLYs4_sTqNg

Para poder conocer la temperatura que presenta un cuerpo o sustancia se emplea el dispositivo del termómetro. Cuando el termómetro entra en contacto térmico con el cuerpo en cuestión ambos alcanzarán el equilibrio térmico y entonces al encontrase en la misma temperatura, sabremos que la temperatura que nos indicará el termómetro en su índice será la temperatura del cuerpo que nos ocupa.

La energía interna se define como la energía asociada con el movimiento aleatorio y desordenado de las moléculas. Está en una escala separada de la energía macroscópica ordenada, que se asocia con los objetos en movimiento.

ENERGÍA INTERNA

• Tipos de energía interna

• la energía cinética interna, es decir, de las sumas de las energías cinéticas de las individualidades que lo forman respecto al centro de masas del sistema,

• la energía potencial interna, que es la energía potencial asociada a las interacciones entre estas individualidades.

• Por ejemplo, un vaso de agua a temperatura ambiente sobre una mesa, no tiene energía aparente, ya sea potencial o cinética. Pero en escala microscópica, es un hervidero de moléculas de alta velocidad que viajan a cientos de metros por segundo. Si el agua se tirara por la habitación, esta energía microscópica no sería cambiada necesariamente por la superimposición de un movimiento ordenada a gran escala, sobre el agua como un todo.

Maquinas Térmicas

Una maquina térmica es un conjunto de elementos mecánicos que permite intercambiar energía, generalmente a través de un eje, mediante la variación de energía de un fluido que varía su densidad significativamente al atravesar la máquina. Se trata de una máquina de fluido en la que varía el volumen específico del fluido en tal magnitud que los efectos mecánicos y los efectos térmicos son interdependientes.

Clasificación

Según el sentido de transferencia de energía

Las máquinas térmicas pueden clasificarse, según el sentido de transferencia de energía, en:

• Máquinas térmicas motoras, en las cuales la energía del fluido disminuye al atravesar la máquina, obteniéndose energía mecánica en el eje.

• Máquinas térmicas generadoras, en las cuales la energía del fluido aumenta al atravesar la máquina, precisándose energía mecánica en el eje.

Según el principio de funcionamiento

Atendiendo al principio de funcionamiento, las máquinas térmicas se clasifican en:

• Máquinas volumétricas o máquinas de desplazamiento positivo, cuyo funcionamiento está basado en principios mecánicos e hidrostáticos, de manera que el fluido en algún instante está contenido en un volumen limitado por los elementos de la máquina. En este tipo de máquinas el flujo es pulsa torio. Se dividen a su vez en dos tipos según el movimiento del órgano propulsor: alternativas, cuyo movimiento es rectilíneo; y rotativas, cuyo movimiento es circular.

• Turbo máquinas, cuyo funcionamiento está basado en el intercambio de cantidad de movimiento entre el fluido y un rodete. En estas máquinas el flujo es continuo.

Teniendo en cuenta lo anterior, podemos clasificar las máquinas térmicas tal como se recoge en el cuadro siguiente.

Máquinas térmicas

equilibrio térmico es aquel estado en el cual se igualan las temperaturas de dos cuerpos, las cuales, en sus condiciones iniciales presentaban diferentes temperaturas.

lunes, 2 de noviembre de 2015

Gasto Volumétrico

Que es?

Es la relación existente entre el volumen de liquido que fluye por un conducto y el tiempo que tarda en fluir.

G= V/t

G= Gasto en m3/s

V= Volumen del liquido que fluye en metros cúbicos (m3)

t= Tiempo que tarda en fluir el liquido en segundos (s)

Formulas

u El Gasto también puede calcularse si se conoce la velocidad del liquido y el área de la sección transversal de la tubería.

u V= Avt

u G= Avt/t

u G= Av

u Donde:

G= Gasto en m3/s

v= velocidad del liquido en m/s

A= área de la sección transversal del tubo en metros cuadrados (m2)

1) Calcular el gasto de agua por una tubería al circular 1.5 m3 en ¼ de minuto

Datos Formula Sustitucion y Resultado

G=? G= V/t G= 1.5 m3/15seg

V=1.5 m3 G= 0.1 m3/Seg

t= 15 seg.

Problemas

u 2) Calcular el tiempo que tardara en llenarse un tanque cuya capacidad es 10m3 al suministrar un gasto de 40l/seg

u Datos Formula Conversión de unidades

u t=? T=V/G 40l/seg x 1 m3/1000l = 0.04 m3/seg

u V= 10 m3

u G= 40l/Seg Solución y Resultado t= 10m3/0.04 m3/s t=250 Seg.

Teorema de Bernoulli

El principio de Bernoulli, también denominado ecuación de Bernoulli o Trinomio de Bernoulli, describe el comportamiento de un fluido en reposo moviéndose a lo largo de una corriente de agua.

u Un liquido ideal cuyo flujo es estacionario, la suma de la energía cinetica, potencial y de presión que tiene el liquido en un punto es igual a la suma de estas energías en otro punto cualquiera.

u El liquido tiene, tanto en el punto 1 como en el punto 2, tres tipos de energía:

u A) Energia Cinetica: debido a la velocidad y la masa del liquido Ec= mv2/2

u B) Energia Potencial: Debido a la altura del liquido, respecto a un punto de referencia Ep= mgh

u C) Energía de Presión: Originada por la presión que las moléculas del liquido ejercen entre si, por lo cual el trabajo realizado para el desplazamiento de las moléculas es igual a la energía de presión.

u Epresion = Pm/p

u Donde:

u Epresion: Energía de presión en JOULES

u P: Presion en N/m2

u m: masa del liquido en kilogramos

u p: Densidad del liquido en KG/m3

u De acuerdo con el teorema de BERNOULLI, la suma de las energías cinética, potencia y de Presión en le punto 1 es igual a la suma de estas energías en el punto 2.

u Ec1 + Ep1 +Epresion1 = Ec2 + Ep2 + Epresion2

u mv2 + mgh + Pm/p = mv2 + mgh + Pm/p

Si dividimos la expresión anterior entre la masa se obtine la ecuacion correspondiente para expresar la energía por unidad de masa:

V2/2 + gh + P/p = V2/2 + gh + P/p

Resultado de imagen para Gasto Volumétrico

Ecuación de continuidad

Cuando un fluido fluye por un conducto de diámetro variable, su velocidad cambia debido a que la sección transversal varía de una sección del conducto a otra.

En todo fluido incompresible, con flujo estacionario (en régimen laminar), la velocidad de un punto cualquiera de un conducto es inversamente proporcional a la superficie, en ese punto, de la sección transversal de la misma.

Que es la ecuación de continuidad y donde:

S es la superficie de las secciones transversales de los puntos 1 y 2 del conducto.

v es la velocidad del flujo en los puntos 1 y 2 de la tubería.

La ecuación de continuidad no es más que un caso particular del principio de conservación de la masa. Se basa en que el caudal (Q) del fluido ha de permanecer constante a lo largo de toda la conducción.

Dado que el caudal es el producto de la superficie de una sección del conducto por la velocidad con que fluye el fluido, tendremos que en dos puntos de una misma tubería se debe cumplir que:

Es decir la velocidad en el estrechamiento aumenta de forma proporcional a lo que se reduce la sección.

En la imagen de la derecha puedes ver como la sección se reduce de A1 a A2. Teniendo en cuenta la ecuación anterior:

Se puede concluir que puesto que el caudal debe mantenerse constante a lo largo de todo el conducto, cuando la sección disminuye, la velocidad del flujo aumenta en la misma proporción y viceversa.

Aplicando la ecuación de continuidad:

Sustituyendo por la expresión de la superficie del círculo:

Simplificando y despejando:

Sustituyendo:

TEOREMA DE TORRICELLI

El teorema de Torricelli o principio de Torricelli es una aplicación del principio de Bernoulli y estudia el flujo de un líquido contenido en un recipiente, a través de un pequeño orificio, bajo la acción de la gravedad.

Problemas:

Un disque tiene una fuga en un punto de 20 metros bajo la superficie

Cual es la velocidad de salida?

Determinar el caudal de un fluido hidraulico que sircula por una tuberia con un

Diametro interior de 30mm sabiendo que su velocidad es de 4m/s. expresalo en m3

Y en min.

TEMPERATURA

La temperatura es una propiedad física e intensiva de la materia. La temperatura no depende de la cantidad de materia ni promueve el cambio estructural de la misma. La temperatura mide en cierta manera la energía asociada al movimiento o energía cinética de las partículas que componen la materia bajo estudio.

En la actualidad se utilizan comúnmente tres unidades de medida: los grados Fahrenheit (°F), del sistema inglés, los Kelvin (K), del sistema Internacional y los grados Celsius (°C), unidad derivada de los Kelvin.

La escala Kelvin es similar a la escala Celsius. En ambas se divide en cien pedazos iguales el intervalo entre la temperatura a la que se congela ya a la que se evapora el agua. La única diferencia real entre las dos escalas son los valores en los cuales ocurren estos eventos. Por ejemplo, en la escala Celsius se asigna el valor de 0 al punto de congelación del agua, mientras que en la escala Kelvin se asigna el valor de 273.15K. Por otro lado en la escala Celsius se asigna el valor de 100°C al punto de evaporación de agua, mientras que en la escala Kelvin se asigna el 373.15K.

Para convertir de un sistema a otro hay que recordar que:

Temperatura en Kelvin = Temperatura en °C + 273.15
Temperatura en °C = Temperatura en Kelvin – 273.15

En ecuaciones sería así:

En contraste a las escalas Celsius y Kelvin, en la escala Fahrenheit el intervalo entre la temperatura de congelación y la de evaporación del agua se divide en 180 intervalos iguales. Al punto de congelación del agua se le asigna 32°F y al punto de ebullición 212°F. Utilizando la ecuación de la pendiente podemos obtener que cada grado Celsius equivale a 1.8 grados Fahrenheit.

Así que:

Temperatura en °F = (9/5 x Temperatura en °C) + 32
Temperatura en °C = 5/9 x (Temperatura en °F – 32)

En ecuaciones se escribirían:

Ejemplo:

El punto de fusión de la sal de mesa ocurre a los 1,474°F. Expresa esta temperatura en Celsius y en Kelvin.
Solución:

Primero convertiremos de Fahrenheit a Celsius
°C = 5/9 x (°F – 32)
°C = 5/9 x (1474 – 32)
°C = 5/9 x 1442
°C = 801°C

Ahora convertiremos de Celsius a Kelvin
K = °C + 273.15
K = 801 + 273.15
K = 1,074 K

ESCALAS TERMOMETRICAS

LAS PRINCIPALES ESCALAS TEMPERATURAS SON:

Ø Escala Fahrenheit.

Ø Escala CELCIUS.

Ø Escala absoluta o KELVIN.

Resultado de imagen para LAS PRINCIPALES ESCALAS TEMPERATURAS

Ñ INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN

Ñ TERMOMETROS DE VIDRIO

Ñ TERMOMETROS DE RESISTENCIA (CONOCIDOS COMO TERMISTORES)

Ñ TERMOPARES

Ñ PIROMETROS

ESCALA FAHRENHEIT

La escala Fahrenheit toma como cero una temperatura que está por debajo del punto de fusión del hielo, por lo tanto para el hielo indica una temperatura de 32º F.

Para el agua hirviendo o vapor indica 212º F.

Para pasar de Fahrenheit a grados Celsius usamos la siguiente fórmula:

Para pasar a grados Kelvin usamos la siguiente:

u ESCALA CELCIUS

La escala Celsius toma como cero la temperatura del punto de fusión del hielo, por lo tanto para el hielo indica una temperatura de 0 ºC.

Para el agua hirviendo o vapor indica 100 ºC.

Para pasar de grados Celsius a Fahrenheit usamos la siguiente fórmula:

Para pasar a grados Kelvin usamos esta:

ESCALA KELVIN

La escala Kelvin toma como cero la temperatura del gas ideal a volumen cero, por lo tanto para el hielo indica una temperatura de 273 ºK.

Para el agua hirviendo o vapor indica 373 ºK.

Para pasar de grados Kelvin a Fahrenheit usamos la siguiente fórmula:

Para pasar a grados Celsius usamos esta:

Dilatómetro antiguo.

Se denomina dilatación térmica al aumento de longitud, volumen o alguna otra dimensión métrica que sufre un cuerpo físico debido al aumento de temperatura que se provoca en él por cualquier medio. La contracción térmica es la disminución de propiedades métricas por disminución de la misma.

Índice

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· 1 Dilatación lineal

· 2 Dilatación volumétrica

· 3 Dilatación de área

· 4 Causa de la dilatación

· 5 Véase también

· 6 Referencias

o 6.1 Bibliografía

Dilatación lineal[editar]

Es aquella en la cual predomina la variación en una única dimensión, o sea, en el ancho, largo o altura del cuerpo. El coeficiente de dilatación lineal, designado por α_L, para una dimensión lineal cualquiera, se puede medir experimentalmente comparando el valor de dicha magnitud antes y después:

Donde , es el incremento de su integridad física cuando se aplica un pequeño cambio global y uniforme de temperatura a todo el cuerpo. El cambio total de longitud de la dimensión lineal que se considere, puede despejarse de la ecuación anterior:

Donde:

α=coeficiente de dilatación lineal [°C^-1]

L₀ = Longitud inicial

L_f = Longitud final

T₀ = Temperatura inicial.

T_f = Temperatura final

Dilatación térmica

Dilatómetro antiguo.

Dilatación lineal[editar]

\alpha_L = \frac {1} {L} \left ( \frac {dL} {dT} \right )_P = \left ( \frac {d \ln L} {dT} \right )_P \approx \frac {1} {L} \left ( \frac {\Delta \ L} {\Delta \ T} \right )_P.

Donde

\Delta L

, es el incremento de su integridad física cuando se aplica un pequeño cambio global y uniforme de temperatura

\Delta T

a todo el cuerpo. El cambio total de longitud de la dimensión lineal que se considere, puede despejarse de la ecuación anterior:

$L_f = L_0 [1 +\alpha_L (T_f - T_0)]\;$

Donde:

α=coeficiente de dilatación lineal [°C^-1]

L₀ = Longitud inicial

L_f = Longitud final

T₀ = Temperatura inicial.

T_f = Temperatura final

Dilatación volumétrica[editar]

Animación: Dilatación y contracción volumétrica de un gas por variación de la temperatura.

Es el coeficiente de dilatación volumétrico, designado por α_V, se mide experimentalmente comparando el valor del volumen total de un cuerpo antes y después de cierto cambio de temperatura como, y se encuentra que en primera aproximación viene dado por:

$\alpha_V \approx \frac{1}{V(T)}\frac{\Delta V(T)}{\Delta T} = \frac{d\ln V(T)}{dT}$

Experimentalmente se encuentra que un sólido isótropo tiene un coeficiente de dilatación volumétrico que es aproximadamente tres veces el coeficiente de dilatación lineal. Esto puede probarse a partir de la teoría de la elasticidad lineal. Por ejemplo si se considera un pequeño prisma rectangular (de dimensiones: L_x, L_y y L_z), y se somete a un incremento uniforme de temperatura, el cambio de volumen vendrá dado por el cambio de dimensiones lineales en cada dirección:

\begin{matrix} \Delta V = V_f - V_0 = & ((1+\alpha_L\Delta T)L_x\cdot (1+\alpha_L\Delta T)L_y\cdot (1+\alpha_L\Delta T)L_z)- L_xL_yL_z= \\ & = (3\alpha_L\Delta T+ 3\alpha_L^2\Delta T^2+ \alpha_L^3\Delta T^3)(L_xL_yL_z) \approx 3\alpha_L\Delta T V_0 \end{matrix}

Esta última relación prueba que

\scriptstyle \alpha_V\ \approx\ 3 \alpha_L

, es decir, el coeficiente de dilatación volumétrico es numéricamente unas 3 veces el coeficiente de dilatación lineal de una barra del mismo material.

Dilatación de área[editar]

Cuando un área o superficie se dilata, lo hace incrementando sus dimensiones en la misma proporción. Por ejemplo, una lámina metálica aumenta su largo y ancho, lo que significa un incremento de área. La dilatación de área se diferencia de la dilatación lineal porque implica un incremento de área.

El coeficiente de dilatación de área es el incremento de área que experimenta un cuerpo de determinada sustancia, de área igual a la unidad, al elevarse su temperatura un grado centígrado. Este coeficiente se representa con la letra griega gamma (γ). El coeficiente de dilatación de área se usa para los sólidos. Si se conoce el coeficiente de dilatación lineal de un sólido, su coeficiente de dilatación de área será dos veces mayor:

$\gamma_A \approx 2 \alpha$

Al conocer el coeficiente de dilatación de área de un cuerpo sólido se puede calcular el área final que tendrá al variar su temperatura con la siguiente expresión:

$A_f = A_0 [1 +\gamma_A (T_f - T_0)]\;$

Donde:

γ=coeficiente de dilatación de área [°C^-1]

A₀ = Área inicial

A_f = Área final

T₀ = Temperatura inicial.

T_f = Temperatura final

"LA FÍSICA ORIGINAL"

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lunes, 7 de diciembre de 2015

lunes, 2 de noviembre de 2015

Dilatación térmica

Dilatación lineal[editar]

Dilatación volumétrica[editar]

Dilatación de área[editar]