Existe un instrumento que nos permite conocer el coeficiente de dilatación térmica, que no es otra cosa que su valor. Cuando un objeto presenta cambios de longitud y volumen luego de someterse a un exceso de temperatura.
Por lo general se expresa en grados centígrados y es a través de un dilatómetro que podemos conocer el coeficiente de la dilatación térmica.
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¿Qué es la dilatación térmica?
La dilatación térmica ocurre cuando un cuerpo presenta alteraciones de longitud y volumen, tras someterse a cambio de temperatura. Este puede aumentar su tamaño en función elevadas o bajas temperaturas.
En este caso las partículas se desplazan de forma acelerada provocando que su espacio aumente. Estas se ubican en nuevos lugares provocando un aumento del volumen del objeto.
Este proceso es ideal en sectores de la construcción y fabricación de piezas de metal. Es necesario inyectar calor a altas temperaturas para modificar su estructura y poder crear nuevas formas.
¿Cómo medir la dilatación térmica?
Para medir la dilatación térmica utilizamos un dilatómetro y se fundamenta en varios principios. El método más sencillo de usar es el de la comparación de dilataciones. Al cambiar de forma el objeto debemos buscar otro con su estructura original y ver sus diferencias.
En el caso de líquidos se usan tubos de cristal similares a los termómetros de mercurio. Estos se calientan y trasladan el líquido a una columna que posee una escala muy bien graduada.
A través del dilatómetro podemos conocer la dilatación térmica de un elemento. Sus datos son de suma importancia para la realización de estructura o fabricación de objetos.
¿Cuál es la fórmula de la dilatación térmica?
Para medir la dilatación térmica es necesario conocer ciertos factores de cálculo. La temperatura es una de ellas. Conocer a cuantos grados centígrados, que se inyectan a un objeto, este se transforma.
También debemos conocer el enlace, que no es otra cosa que el coeficiente de expansión térmica que se aplica. Este se relaciona con la fuerza que se ejecuta para desplazar las partículas que conforman el objeto. Ante esto se aplica la fórmula α = (1/L)*(dL/dT)
Donde L en la longitud o dimensiones generales del objeto. Esta aumenta al elevarse la temperatura que se representa con T. En el caso del coeficiente de dilatación térmica, nos describe en cuanta cantidad el objeto es capaz de cambiar su forma, cuando se altera la temperatura.
Tipos de dilatación térmica
Los tipos de dilatación térmica existentes son tres y se clasifican en volumétrica, superficial, lineal y liquida. Cada una de ellas cambia su forma o estado a medida que la temperatura que se le inyecta es mayor. Conozcamos un poco más de ellas:
Dilatación térmica lineal
En este proceso de cambio el objeto aumenta su tamaño en una sola proporción. Puede ser en largo o ancho, dejando abierto el tipo de expansión. Se mide mediante el coeficiente de dilatación lineal y su factor determinante se denota por la longitud original del objeto.
Dilatación térmica superficial
Se relaciona con la dilatación lineal porque el cambio de forma del objeto es en largo o ancho. Sin embargo, se diferencia a raíz de un principio, el cual marca que el elemento debe ser plano. Depende directamente del área inicial del cuerpo.
Dilatación térmica volumétrica
El volumen de un cuerpo cambia tras un aumento de la temperatura. Su particularidad se basa en la forma inicial del objeto, el cual debe ser geométrico. Para esto hay que tener presente el volumen inicial del cuerpo.
Dilatación térmica líquido (H2O)
En este caso excepcional podemos definir la dilatación térmica del agua que se contrae cuando disminuye su trabajo al dilatarse. Al someterse a unos 4ºC su tamaño aumenta y se solidifica. Este principio explica la formación de iceberg y otros fenómenos.
Estos tipos de dilatación térmica permiten a científicos, físicos e ingenieros realizar sus trabajos. Partiendo del aumento de volumen o tamaño de objetos tras someterse a un incremento de la temperatura.
La dilatación térmica nos permite conocer qué tanto aumenta o cambia su volumen un objeto ante la presencia de elevada temperatura. Tanto en experimentos como en la vida real, este coeficiente nos ayuda a crear estructuras más sólidas y resistentes.
Los instrumentos de medición se han convertido en herramientas de gran uso a nivel general, pueden ser necesarios en cualquier momento de la vida, por lo tanto, es importante saber cómo usarlos, para qué sirven y qué necesitas para que los resultados de las mediciones sean adecuadas.
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