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B
loque
II
Identificas diferencias entre calor y temperatura
Espacios de dilatación en el diseño de
rieles de tren.
Ejemplo 2:
Una barra de plata a 20°C tiene una longitud de 1 m, ¿cuál será su lon-
gitud al aumentar la temperatura a 45°C?
Solución:
Dilatación superficial
Cuando en los cuerpos sólidos con un área inicial se aumenta su temperatura en un
grado Celsius, (1°C) los lados sufren dilatación superficial (γ), por ejemplo, en los
rieles de los ferrocarriles como se muestra en la figura de abajo, cuando se calien
-
tan aumentan sus dimensiones y se tiene dilatación. Si se conoce el coeficiente de
dilatación lineal podemos expresar el
coeficiente de dilatación superficial
:
γ = 2α
∆
A
= γ
A
i
∆
T
donde:
∆
A
=
A
f
− A
i
→
Variación de la superficie (aumento o
contracción del área)
A
f
→
Área final
A
i
→
Área inicial
α
→
Coeficiente de dilatación lineal
∆
T
=
T
f
− T
i
→
Variación de la temperatura
T
f
→
Temperatura final
T
i
→
Temperatura inicial
Datos (1)
Incógnita (2)
Fórmula (3)
Sustitución (4)
Ti = 20°C
Tf = 45 °C
∆T = 25°C
L
i
= 1 m
α
= 2 × 10
−5
°C
−1
L
f
L
f
= L
i
[
1 +
α
(T
f
−
T
i
)
]
L
f
= (
1
) [
1 + 2 × 10
−5
(
45
−20
) ]
Solución (5)
La longitud final es 1.0005 m
Junta de dilatación