Dilatación térmica

La dilatación térmica se calcula con el coeficiente de dilatación, la longitud y la diferencia de temperatura: una barra de acero de 10 m calentada de 20 a 80 °C se alarga 7,2 mm.

Ejemplo: ¿Qué quieres calcular: Variación de longitud · Material: Acero (12 · 10⁻⁶/K) · Longitud inicial 10 m · Temperatura inicial 20 °C · Temperatura final 80 °C → Resultado: Variación de longitud ΔL = +7,2 mm, nueva longitud 10,0072 m. Fuente: Wikipedia – Wärmeausdehnung (coeficiente de dilatación lineal y volumétrica). Actualizado: .

m
°C
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Resultado

Resultado
Variación de longitud ΔL = +7,2 mm, nueva longitud 10,0072 m
Valores de cálculo
DatoValor
Coeficiente de dilatación lineal α12 · 10⁻⁶ / K
Variación de temperatura ΔT60 K
Variación de longitud ΔL+7,2 mm
Variación relativa+0,072 %
Nueva longitud10,0072 m
Dilatación por metro o en porcentaje
Variación de temperaturaVariación de longitud por metro
10 K0,12 mm
20 K0,24 mm
50 K0,6 mm
100 K1,2 mm
Los coeficientes son valores orientativos a unos 20 °C y valen para un intervalo pequeño de temperatura; aleaciones, hormigones y plásticos varían según su composición. Para contratos y piezas rigen los datos del fabricante.

Cómo se calcula

Los sólidos se dilatan al calentarse: la variación de longitud es ΔL = α · L₀ · ΔT, con el coeficiente de dilatación lineal α, la longitud inicial L₀ y la variación de temperatura ΔT. Al enfriarse, ΔT es negativo y el cuerpo se acorta.

Longitud, superficie y volumen

La longitud crece en proporción a α, la superficie aproximadamente con 2α y el volumen con γ ≈ 3α. Una barra de acero de 10 m (α = 12 · 10⁻⁶ / K) calentada 60 K se alarga 12 · 10⁻⁶ · 10 · 60 = 0,0072 m, es decir, 7,2 mm. El aluminio, con 23,1, se dilata casi el doble que el acero, y plásticos como el PEAD de 15 a 20 veces más.

Dónde importa

Tuberías, raíles, puentes, fachadas, vallas y suelos radiantes necesitan juntas o liras de dilatación; si no, aparecen tensiones y grietas. En ajustes mecánicos, la dilatación térmica decide si un ajuste por contracción aguanta.

Preguntas frecuentes

¿Cómo se calcula la dilatación térmica?

ΔL = α · L₀ · ΔT. Para 10 m de acero (α = 12 · 10⁻⁶ / K) y 60 K resultan 7,2 mm.

¿Cuánto se dilata un tubo de plástico?

El PVC-U se dilata unos 0,08 mm por metro y kelvin, el PEAD unos 0,2 mm. Un tubo de PEAD de 10 m se alarga 80 mm con 40 K.

¿Qué diferencia hay entre α y γ?

α describe la variación de longitud y γ la de volumen. En sólidos homogéneos, γ ≈ 3α.

Fuentes y base legal

Última actualización: · Principios editoriales

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