1.2.1.1. Dilatación Lineal


La dilatación es el cambio de cualquier dimensión lineal del sólido tal como su longitud, alto o ancho, que se produce al aumentar su temperatura. Generalmente se observa la dilatación lineal al tomar un trozo de material en forma de barra o alambre de pequeña sección, sometido a un cambio de temperatura, el aumento que experimentan las otras dimensiones son despreciables frente a la longitud. Debido a que los sólidos tienen una forma ya definida, su expansión térmica se analiza con las determinadas dimensiones del objeto. 

La dilatación lineal es aquella en la cual predomina la variación en una única dimensión, o sea, en el ancho, largo o altura del cuerpo, y al cambio de dicha dimensión se le llama expansión térmica lineal.

Experimentalmente se encuentra que el cambio de longitud es proporcional al cambio de temperatura y la longitud inicial. En la siguiente gráfica se ilustra dicho conocimiento.


Con esta imagen podemos explicar la aplicación de la formula de dilatación lineal.




La longitud inicial, u original de la barra se presenta como Lo, y la temperatura inicial como To o T1. Cuando se calienta a una nueva temperatura que se indica como T o (que se expresa ∆T= T2 – T1) produce un cambio de longitud, que se expresa ∆L T2, la nueva longitud de la barra se indica como L. Por lo tanto un cambio de temperatura = L- Lo. Entonces el cambio de longitud en un objeto esta dado por la siguiente fórmula:
∆L = α Lo ∆T
Donde:
*∆L= cambio en la longitud (L- Lo).
*α= constante de proporcionalidad y se denomina coeficiente de expansión térmica lineal del material. El determinado valor que se busque se encuentra en la tabla ofrecida en el tema de coeficiente de dilatación.
*Lo= longitud inicial (antes de la dilatación).
*∆T= cambio de temperatura. (T2 – T1) o (T – TO).

Abajo podrás encontrar un vídeo  donde se explican como resolver un problema con esta formula.




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