La dilatación térmica es un fenómeno que provoca cambios dimensionales en los materiales debido a variaciones de temperatura. Se mide mediante coeficientes específicos para la dilatación lineal, superficial y volumétrica. Estos coeficientes son cruciales en el diseño y la ingeniería para prevenir fallos estructurales y garantizar la funcionalidad de componentes mecánicos y construcciones. Ejemplos prácticos incluyen la expansión de cables de cobre o la contracción de barras de aluminio con cambios térmicos.
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La dilatación térmica es el cambio en las dimensiones de un material debido a una variación en la temperatura
Coeficiente de Dilatación Lineal
El coeficiente de dilatación lineal es una constante que determina el cambio en la longitud de un material en respuesta a una variación en la temperatura
Relación entre Dilatación y Dimensiones del Material
La dilatación lineal, superficial y volumétrica están determinadas por el coeficiente de dilatación lineal, el cual es proporcional a los coeficientes de dilatación superficial y volumétrica
La dilatación térmica se manifiesta en diversos materiales, como el aluminio, el cobre y el vidrio, y puede requerir ajustes de temperatura en aplicaciones prácticas
El cálculo preciso de la dilatación térmica es fundamental en aplicaciones prácticas para evitar problemas estructurales
Dilatación Superficial
La dilatación superficial se calcula utilizando la fórmula ΔA = βA₀ΔT, donde ΔA es el cambio en el área, A₀ el área inicial, β el coeficiente de dilatación superficial y ΔT la variación de temperatura
Dilatación Volumétrica
La dilatación volumétrica se determina mediante la fórmula ΔV = γV₀ΔT, donde ΔV es el cambio en el volumen, V₀ el volumen inicial, y γ el coeficiente de dilatación volumétrica
La comprensión de la dilatación térmica es crucial en el diseño y la ingeniería para prevenir problemas estructurales en construcciones y dispositivos mecánicos
La aplicación adecuada de los principios de dilatación térmica asegura la integridad estructural y la funcionalidad de las infraestructuras y productos manufacturados
00
El cambio en la longitud de un material debido a la temperatura se calcula con la fórmula ______.
ΔL = αL₀ΔT
01
El ______ de dilatación lineal es una constante que varía según el ______.
coeficiente
material
02
Un cable de ______ de 12 m se alarga 3 mm al pasar de 20 ℃ a ______ ℃.
cobre
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