¿Qué es la dilatación?
Es la variación en las dimensiones de un cuerpo causada por el incremento en la temperatura de dicho cuerpo.
Dilatación térmica:
La dilatación de los sólidos con el aumento de la temperatura ocurre porque aumenta la energía térmica y esto hace que aumente las vibraciones de los átomos y moléculas que forman el cuerpo, haciendo que pase a posiciones de equilibrio más alejadas que las originales. Este alejamiento mayor de los átomos y de las moléculas del sólido produce su dilatación en todas las direcciones.
Se divide en:
Dilatación Lineal:
En esta dilatación se presenta la variación de una solo dimensión de los cuerpos, es decir el largo de los cuerpos, al incrementar su temperatura.
Dilatación Superficial:
En esta dilatación se presenta la variación en dos dimensiones de un cuerpo, es decir el incremento de su área al subir la temperatura.
Dilatación Volumétrica:
En esta dilatación se presenta la variación de tres dimensiones de un cuerpo, es decir, el incremento del volumen de los cuerpos al subir la temperatura de estos.
Dilatación de un líquido:
Los líquidos se caracterizan por dilatarse al aumentar la temperatura, siendo su dilatación volumétrica unas diez veces mayor que la de los sólidos. Es entonces que la dilatación de los líquidos sigue las mismas leyes de dilatación de los sólidos.
Sin embargo, el líquido más común, el agua, no se comporta como los otros líquidos. Se puede notar que, entre 0 y 4ºC el agua líquida se contrae al ser calentada, y se dilata por encima de los 4ºC, aunque no linealmente. Sin embargo, si la temperatura decrece de 4 a 0ºC, el agua se dilata en lugar de contraerse.
Dilatación de los gases:
En la dilatación de los gases se debe considerar aparte del volumen y la temperatura, un concepto muy importante la presión.
Dilatación a Presión constante: la presión permanece constante y el aumento de temperatura produce un aumento de volumen. Es como una dilatación cúbica puesto que aumenta el volumen. Tendrá su coeficiente de dilatación de un gas a presión constante y será el aumento que experimenta la unidad de volumen, cuando la temperatura aumenta un grado centígrado: .
Dilatación a Volumen Constante: El volumen permanece constante y aumenta la presión. Será coeficiente de dilatación de un gas a volumen constante, el aumento de presión que experimenta la unidad de volumen al aumentar su temperatura en un grado centígrado. Y su fórmula será: .
Varían la presión y el volumen: aquí se aplica la ley de Boyle-Mariotte que dice que si la temperatura de un gas permanece constante, el volumen que ocupa está en razón inversa de la presión que sobre él actúa.
