Dilatación volumétrica de sólidos. La expansión volumétrica de sólidos

Sabemos que muchos materiales se hinchan cuando se calientan y se contraen cuando se enfrían. La parte de la Física que estudia este comportamiento de los cuerpos se llama Termología. En el estudio de la Termología, vimos que cuando calentamos un determinado material, aumenta la agitación térmica de sus moléculas. Este aumento también provoca un aumento en la distancia entre ellos, por lo que, cuando se distancian, hay un dilatación del cuerpo.

También vimos que la dilatación puede ocurrir de tres maneras: lineal, superficial y volumétrico. Este artículo tiene como objetivo estudiar la expansión volumétrica de objetos sólidos. La principal característica de la expansión volumétrica de los sólidos es que ocurre en todas las dimensiones, es decir, hay variación en longitud, ancho y altura. Vea la ilustración de arriba, donde, cuando se calienta, una barra de metal tiene sus dimensiones aumentadas.

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Mediante un razonamiento similar al que se hace en la dilatación superficial, podemos demostrar que la dilatación volumétrica

ΔV = V - V0 de un cuerpo, cuando su temperatura aumenta ΔT = T - T0, es dado por:

ΔV =. .V0 .ΔT

O equivalente V = V0 (1+ γ.ΔT), donde V0 es el volumen a la temperatura T0, V es el volumen a la temperatura T y γ es el coeficiente de expansión volumétrica, tal que:

γ=3α

Recordando que α es el coeficiente de expansión lineal.

En SI las unidades son m3 para volumen, K-1 para el coeficiente de expansión volumétrica y K para la temperatura.


Por Domitiano Marques
Licenciada en Física

¿Le gustaría hacer referencia a este texto en una escuela o trabajo académico? Vea:

SILVA, Domitiano Correa Marques da. "Dilatación volométrica de sólidos"; Escuela Brasil. Disponible: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/dilatacao-volumetrica-dos-solidos.htm. Consultado el 27 de junio de 2021.

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