Temperatura y Dilatación Térmica: Escalas, Fórmulas y Coeficientes de Dilatación
Temperatura
Temperatura: Magnitud física escalar que mide el grado de agitación molecular de un cuerpo. En un objeto caliente, las partículas se mueven más rápido porque tienen mayor energía cinética.
Escalas termométricas
| ºC | ºK | ºF | Referencia |
|---|---|---|---|
| 100 ºC | 373 ºK | 212 ºF | Hierve el agua |
| 0 ºC | 273 ºK | 32 ºF | Punto triple |
| -273 ºC | 0 ºK | -460 ºF | Cero absoluto |
Relaciones de conversión:
- ºC = K − 273
- ºC / 5 = (ºF − 32) / 9
Dilatación lineal
Dilatación lineal: Es aquella en la que predomina la variación en una única dimensión. Es directamente proporcional a la dimensión original, al cambio de temperatura y al coeficiente de dilatación lineal.
Fórmulas:
- ΔL = L0 · α · ΔT
- LF = L0 + L0 · α · ΔT
Dilatación superficial
Dilatación superficial: Es aquella en la que predomina la variación en dos dimensiones, es decir, la variación del área del cuerpo.
Relación: β = 2α
Fórmulas:
- ΔA = A0 · β · ΔT
- AF = A0 + A0 · β · ΔT
- AF = A0 (1 + β · ΔT)
Dilatación volumétrica
Dilatación volumétrica: Es aquella en la que predomina la variación en tres dimensiones, es decir, la variación del volumen.
Relación: γ = 3α
Fórmulas:
- ΔV = V0 · γ · ΔT
- VF = V0 (1 + γ · ΔT)
Coeficientes de dilatación
| Material | Coeficiente de dilatación lineal | Material | Coeficiente de dilatación volumétrica |
|---|---|---|---|
| Cobre | 1,6 × 10-5 | Mercurio | 1,8 × 10-4 |
| Oro | 1,4 × 10-5 | Glicerina | 5 × 10-4 |
| Acero | 1,2 × 10-5 | Alcohol | 7,5 × 10-4 |
| Vidrio | 0,9 × 10-5 | Petróleo | 9 × 10-4 |
| Aluminio | 2,4 × 10-5 | Gases a baja presión | 3,6 × 10-3 |
| Hierro | 1,2 × 10-5 |