Dilatación volumétrica

Dilatación volumétrica es la aumentar de uno cuerpo enviado el calentamiento térmica qué ocurre en tres dimensiones – Altura, longitud y anchura.

Cuando se calientan, los átomos que componen los cuerpos se agitan para que aumenten el espacio entre ellos y así los cuerpos se dilaten o se hinchen.

Dilatación volumétrica ¿Cómo calcular?

ΔV = V0 0.γ.Δθ

Donde

ΔV = Cambio de volumen
V0 0 = Volumen inicial
γ = Coeficiente de dilatación volumétrica
Δθ = Variación de temperatura

Dilatación de sólidos y líquidos.

Para calcular la hinchazón, debemos considerar el coeficiente de los materiales. De acuerdo con los materiales de los que están hechos los cuerpos, es más probable que se dilaten.

 

En el caso de los líquidos, para calcular el aumento de volumen debe estar dentro de un recipiente sólido, ya que el líquido no tiene forma. De esta manera podemos medir su expansión considerando la expansión del sólido y la expansión del líquido mismo.

La hinchazón de los líquidos es mayor que la hinchazón de los sólidos. Por lo tanto, es probable que un recipiente casi lleno de agua se desborde después de que su temperatura haya aumentado.

El agua desbordada se llama dilatación aparente. Por lo tanto, la dilatación volumétrica de líquidos es igual a la dilatación “aparente” del líquido más la dilatación del sólido:

ΔV = Δ aparente + Δ solido

Dilatación Lineal y Dilatación Superficial

La expansión térmica se clasifica en lineal, superficial y volumétrica. Sus nombres son una referencia a las dimensiones ampliadas, a saber:

Dilatación lineal: La variación en el tamaño del cuerpo es significativa en longitud, al igual que la dilatación de los cables que cuelgan de las farolas.

Dilatación superficial: La variación en el tamaño de un cuerpo ocurre en la superficie, es decir, comprende largo y ancho. Este es el caso de una placa de metal tratada térmicamente.

Ejercicios resueltos

1. Una barra de oro a 20º C tiene las siguientes dimensiones: 20 cm de largo, 10 cm de ancho y 5 cm de profundidad. Cuál será su expansión después de ser sometido a 50ºC de temperatura. Suponga que el coeficiente de oro es 15.10-6.

Primero, eliminemos los datos de la declaración:

El área inicial (L0 0) es 1000cm3es decir: 20 cm x 10 cm x 5 cm
El rango de temperatura es de 30 ° C ya que inicialmente era de 20 ° C y aumentó a 50 ° C
El coeficiente de expansión (γ) es 15.10-6

ΔV = V0 0.γ.Δθ
ΔV = 1000.15.10-6.30
ΔV = 1000.15.30.10-6
ΔV = 450000.10-6
ΔV = 0.45cm3

2. Un recipiente de porcelana con una dimensión de 100 cm.3 está lleno de alcohol a temperatura 0º C. Recordando que el coeficiente de porcelana es 3.10-6 y el alcohol es 11.2.10-4, calcule la variación aparente del líquido después de calentar a 40 ° C.

Primero, eliminemos los datos de la declaración:

El área de inicio (L0) es de 100 cm3
El rango de temperatura es de 40 ° C.
El coeficiente de expansión (γ) de la porcelana es 3.10-6 y el alcohol es 11.2.10-4

ΔV = ΔV aparente + ΔV solido
ΔV = V0 0.γ aparente.Δθ + V0 0.γ solido.Δθ
ΔV = 100.11,2.10-4.40 + 100.3.10-6.40
ΔV = 100.11.2.40.10-4 + 100.3.40.10-6
ΔV = 44800.10-4 + 12000.10-6
ΔV = 4.48 + 0.012
ΔV = 4,492 cm3

También puede resolver el ejercicio de la siguiente manera:

ΔV = V0 0. (γ aparente.Δθ + γ solido) .Δθ
ΔV = 100. (11.2.10-4 + 3.10-6) .40
ΔV = 100. (0.00112 + 0.000003) .40
ΔV = 100.0,001123.40
ΔV = 4,492 cm3

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