DILATACION DE SOLIDOS

Introducción.-  Es un hecho experimental bastante conocido que las dimensiones de un cuerpo aumentan cuando aumentamos su temperatura.

El aumento de volumen que experimentan los cuerpos cuando aumentan su temperatura recibe el nombre de dilatación. Fácil es comprobar que todos los cuerpos, salvo muy raras excepciones, se dilatan al calentarse y se contraen al enfriarse. Para ello basta con calentar o enfriar diversos cuerpos y observar lo que ocurre.

Aplicaciones de la Dilatación.-  El conocimiento de la dilatación ha sido muy ventajoso para el hombre y es muy bien aprovechado. Así por ejemplo:

•  En la construcción de termómetros, termostatos y otros 

• En los puentes de hierro, uno de sus extremos se apoya sobre rodillos para que pueda dilatarse libremente.

• En las veredas o en los pavimentos rígidos, cada cierta distancia se deja una ranura para que absorba la dilatación

• En los rieles también se deja un espacio libre entre riel y riel para que la dilatación no los deforme.

La dilatación en los sólidos se puede presentar de tres maneras:

Dilatación Lineal.-  Es el aumento de longitud que experimentan ciertos cuerpos en los cuales la dimensión predominante es el largo. Tal es el caso de las varillas, rieles, tubos, cables, vigas etc.

Dilatación Superficial.- Del mismo modo que la dilatación lineal, la variación de área es proporcional a la variación de temperatura.

Dilatación Volumétrica.-  El estudio de la dilatación volumétrica conduce a resultados, semejantes a los analizados anteriormente.

CALORIMETRIA

Introducción.-   Parte de la Física clásica que se encarga del estudio y la medida del calor

• CALOR.- EL Calor es una forma de energía que se transfiere de un cuerpo a otro como consecuencia de la diferencia de temperatura existente entre ellos.

          El calor es energía en tránsito entre los cuerpos que están a diferente temperatura

UNIDADES DE CALOR.-  Dado que el calor es una forma de energía, entonces debe medirse con la unidad de energía que en el sistema internacional es el joule (J).

• Otras unidades:

          Caloría (cal)

          Kilocaloría (Kcal)

          Unidad Térmica de Calor (B.T.U.)

•     Equivalencias

            1 Kcal = 1000 cal

            1 B.T.U. = 252 cal

            1 cal = 4,18 J

            1 B.T.U. = 1054 J

Calor Específico.- Es una constante propia de cada sustancia. Es el calor recibido por cada gramo de sustancia para que aumente un grado centígrado su temperatura.

El calor especifico se simboliza por (C_e) y las unidades de medida son cal/g°C

TERMOMETRIA

Introducción.- La termología (termo = calor, logia = estudio) es la parte de la física que estudia el calor y sus efectos sobre la materia. Ella es el resultado de una acumulación de descubrimientos que el hombre ha hecho desde la antigüedad, atingiendo su clímax en el siglo XIX gracias a científicos como Joule, Carnot, Kelvin y muchos otros.

Definición.- La Termometría es parte de la Física clásica que se encarga del estudio y medida de la temperatura

Temperatura.- Es la medida del nivel de agitación térmica de las partículas.

Medida del nivel de energía térmica por partícula de un cuerpo o sistema físico

Termómetro.-  La primera noticia autentica de un termómetro data de los tiempos de Galileo

Los termómetros son instrumentos que miden la temperatura, aprovechando el cambio que tiene alguna propiedad física de una sustancia por efecto de la temperatura. Una propiedad física que cambia cuando varia la temperatura se denomina propiedad termométrica. Algunas de estas son el volumen de un líquido, la longitud de un sólido, la presión de un gas a volumen constante.

Escalas Termométricas.-  La graduación de los termómetros se puede realizar considerando diferentes escalas de temperatura. Hoy en día hay cuatro escalas de temperatura de uso general que se clasifican de la siguiente manera:

 

Consideremos las escalas Celsius, Fahrenheit, Kelvin y Reamur. Para elaborar una escala es necesario tener dos puntos de referencia: uno superior y otro inferior, a estos puntos se les asigna convencionalmente ciertos valores y el intervalo entre esos puntos se divide en partes iguales. Por ejemplo, en la escala Celcius:

•   El punto inferior corresponde a la temperatura de una mezcla de hielo y agua en equilibrio termico a nivel del mar (la temperatura de congelacion del agua).

•   El punto superior es la temperatura de una mezcla de agua liquida y vapor de agua en equilibrio termico a nivel del mar (la temperatura de ebullicion del agua).

•    Al punto inferior se le asigna convencinalmente el numero cero (0°C, cero grados grados Celcius) y al punto superior se le asigna el numero 100 (100 °C cien grados Celcius ). El intervalo entre el 0 y el 100 se divide en cien partes iguales (escala centigrada), a cada parte corresponde un grado Celcius.

 RELACION ENTRE ESCALAS TERMOMETRICAS