Cómo medir expansión lineal en un sólido debido a aumento de la temperatura
Video: Dilatacion Térmica. EXPERIEMENTO
Cuando se habla de la expansión de un sólido en cualquiera de las dimensiones bajo la influencia del calor, que está hablando expansión lineal. Gracias a la física, se puede medir la cantidad de un sólido ampliará la base de cuánto cambia su temperatura.
La figura muestra una imagen de este fenómeno.
Bajo expansión térmica, el cambio de un objeto sólido de longitud,
Video: DILATACION SUPERFICIAL
es proporcional al cambio en la temperatura,
Se puede demostrar matemáticamente esta relación.
Nota: Este ejemplo utiliza un subíndice 0 (L0, por ejemplo), que es común en los textos de este tipo de ecuaciones.
En primer lugar, supongamos que elevar la temperatura de un objeto una pequeña cantidad:
El cambio de temperatura da como resultado en una expansión en cualquier dimensión lineal de
Cuando se calienta un sólido, el sólido se expande por un pequeño tanto por ciento, y que porcentaje es proporcional al cambio en la temperatura. En otras palabras,
es proporcional a
La constante de proporcionalidad, que ayuda a contar exactamente la cantidad de un objeto se expandirá, depende de que el material que está trabajando. La constante de proporcionalidad es la coeficiente de expansión lineal, lo que le da el símbolo
Se puede escribir esta relación como una ecuación de esta manera:
Sin embargo, debido a que las unidades de Celsius y Kelvin son del mismo tamaño, una diferencia de temperatura medida en grados Celsius es de la misma magnitud cuando se mide en kelvin. Por lo tanto, para convertir el coeficiente de expansión lineal entre grados Celsius y Kelvin, es suficiente con cambiar los símbolos.
Un montón de proyectos de construcción de tomar en cuenta la expansión lineal. A menudo se ve puentes con “Juntas de expansión” que conectan el puente a la superficie de la carretera. Como las temperaturas se elevan, estas articulaciones permiten que los materiales de puente para expandirse sin pandeo.
He aquí un ejemplo basado en la construcción. Digamos que usted está llamado hasta la salida de un nuevo ferrocarril. Te fijas bien en los carriles de 10,0 metros de largo, dándose cuenta de que son sólo el 1,0 milímetro de distancia en los extremos. “¿Cuánto más caliente Tiene que conseguir alrededor de estas piezas durante el verano?” Le pregunte.
las carcajadas jefe de diseño “más caliente?”. “Tienes miedo de los carriles ¿derretir?”
Todo el mundo Snickers a su ignorancia como usted comprueba su almanaque, que le dice que se puede esperar de los carriles para obtener 50 grados centígrados más caliente durante un verano normal. El coeficiente de dilatación lineal para el acero que los rieles están hechos de es de aproximadamente
Entonces, ¿cuánto se ampliará el carril típica durante la parte más caliente del verano? Tú lo sabes
La conexión de los números que da la expansión:
Video: Dilatación volumétrica
En otras palabras, se puede esperar que los rieles se expandan
o 6.0 milímetros, en el verano. Sin embargo, los carriles son solamente 1,0 milímetro de distancia. La compañía de ferrocarriles está en problemas.
Nos fijamos en el jefe de diseño y dice: “Usted y yo estamos a punto de tener una charla agradable, mucho acerca de la física.”