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: .
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.
- La tabla muestra la dilatación por metro para 10, 20, 50 y 100 K.
- Elige «Valor propio» si tu material no está en la lista.
- Los líquidos y gases tienen otros coeficientes, muy dependientes de la temperatura.
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
- Wikipedia – Wärmeausdehnung (coeficiente de dilatación lineal y volumétrica)
- Wikipedia – Thermal expansion
- Wikipedia – Längenausdehnungskoeffizient (tabla de materiales)
- CRC Handbook of Chemistry and Physics – Thermal expansion of metals and alloys
Última actualización: · Principios editoriales
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