Page 253 - Libro Hipertextos Fisica 1

Componente: Procesos físicos

La energía transportada por un tipo de ondas electromagnéticas depende de la T o
naturaleza de las mismas. Así, las ondas ultravioleta son más energéticas que
las de luz visible y éstas a su vez son más energéticas que las ondas de radiación
infrarroja. L o
Mediante esta forma de transmisión se propaga el calor proveniente del Sol, a T ��T o �L
o
pesar de que entre él y la atmósfera terrestre no hay una sustancia que permita
su difusión por conducción o por convección, debido a que en el espacio exte-
rior a la atmósfera, las partículas son muy escasas.
L ��L
o
Figura 9. Al aumentar la temperatura
1.5 La dilatación de la varilla aumenta su longitud.
Al aumentar la temperatura de una sustancia, sea un sólido, líquido o un gas,
aumenta también el movimiento de las moléculas que la forman, generando
cierta separación entre sí. Esto provoca que dicha sustancia, por lo general,
presente un aumento en su volumen en relación con su volumen original, es
decir, que se dilate. En el caso contrario, es decir, en una disminución de tempe-
ratura, las moléculas se acercan y se reduce el tamaño de la sustancia, fenómeno
denominado contracción.
La dilatación se evidencia en algunas grietas que aparecen en las carreteras
por efecto de la absorción de calor por parte del asfalto en épocas de verano,
o en la ascensión del mercurio por el tubo del termómetro cuando aumenta la
temperatura.
En el diseño de los puentes, los ingenieros deben tener en cuenta la dilatación
de los materiales utilizados para su construcción, razón por la cual se les acondi-
cionan junturas para que en el proceso de dilatación por aumento de la tempe-
ratura no se produzcan tensiones que puedan ocasionar daños en la estructura.

1.5.1 Dilatación en sólidos

La dilatación en un sólido se presenta en sus tres dimensiones, por tanto, se
puede considerar la dilatación lineal, la dilatación superficial y la dilatación
volumétrica.
Dilatación lineal

Cuando una varilla larga experimenta un aumento de temperatura, también
experimenta dilatación en todas las direcciones, sin embargo, el aumento de su
longitud es considerablemente mayor que el aumento de su diámetro. Por esta
razón, estudiamos lo que se conoce como dilatación lineal.
Consideremos que la longitud de una varilla es L cuando su temperatura es
0
T y que al aumentar la temperatura en DT, el aumento de la longitud es DL.
0
Es decir, que cuando la temperatura es T 1 DT, la longitud de la varilla es
0
L 1 DL (figura 9). Con respecto a la dilatación lineal se puede observar que:
0
n La variación de la longitud DL, de una varilla es directamente proporcional
al cambio de temperatura DT. Tabla 8.3
n La variación de longitud DL es directamente proporcional a la longitud ini- Coeficientes de dilatación lineal
cial de la varilla, L . Sustancia a (°C )
21
0
Estas relaciones de proporcionalidad se expresan como: Acero 11 ? 10 26
DL 5 a ? L ? DT Aluminio 25 ? 10 26
0
La cantidad a se llama coeficiente de dilatación lineal y su valor de pende del Cobre 17 ? 10 26
21
material del cual está constituida la varilla. Su unidad de medida es el °C . Hierro 12 ? 10 26
En la tabla 8.3, se muestra el coeficiente de dilatación lineal para algunas sus- Vidrio 9 ? 10 26
tancias.

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