Dilatacion volumetrica

Presentación de dilatación volumetrica.

1. Volumétrica

2. La Dilatación volumétrica es aquella en que predomina la variación en tres dimensiones, o sea, la variación del volumen del cuerpo. Implica el aumento de las dimensiones de un cuerpo: Largo, ancho y alto, lo que significa un Incremento de Volumen. Esta se diferencia de la Dilatación lineal porque además implica un incremento de volumen.

3. Coeficiente de dilatación volumétrica Es el incremento relativo de volumen que experimenta un objeto de determinada sustancia, de volumen igual a la unidad, al elevar su temperatura un grado Celsius. Este coeficiente se representa con la letra griega Beta ( β ). Por lo general, su coeficiente se emplea para los líquidos. Coeficiente de dilatación volumétrica Sin embargo, si se conoce el coeficiente de Dilatación lineal de un solido, el coeficiente volumétrico será 3 veces mayor. β = 3 α

4. Ejemplo El coeficiente de la Dilatación lineal del hierro es de 11.7x10 - 6 ° C ¯¹, por tanto, su coeficiente de Dilatación volumétrica es: Β = 3 α = 3 x 11.7x 10 - 6 ° C ¯¹ = 35.1 x 10 - 6 ° C ¯¹ Al conocer el coeficiente de Dilatación volumétrica de una sustancia se puede calcular el volumen final que tendrá al variar su temperatura con la siguiente expresión: Vf= V [1+ β (Tf – T )] Donde: Vf= Volumen final determinado en metros cúbicos (m³) V0= Volumen inicial expresado en metros cúbicos (m³) β = Coeficiente de dilatación volumétrica determinado en 1/° C o °C¯¹ TF_= Temperatura final medida en grados Celsius (°C) T0= Temperatura inicial medida en grados Celsius (°C)

5. Nota! El coeficiente de dilatación volumétrica es igual para todos los gases. Es decir, cualquier gas al ser sometido a una presión constante, por cada grado Celsius que cambie su temperatura variara 1 /273 el volumen que ocupaba a 0°C. β = 1/273 ° C ¯¹ Hierro 35.1x10 -6 Aluminio 67.2x10 -6 Cobre 50.1x10 -6 Acero 34.5x10 -6 Vidrio 21.9x10 -6 Mercurio 182x10 -6 Glicerina 485x10 -6 Alcohol etílico 746x10 -6 Petróleo 895x10 -6 Gases a 0 °C 1 /273 Cuadro 1.3 Coeficiente de dilatación volumétrica Sustancia β ( ° C ¯¹ )

6. 1.Una barra de aluminio de 0.01m ³ a 16°C se calienta a 44 °C. A) ¿Cuál será el volumen final? B) ¿Cuál fue su dilatación volumétrica? Solución: Datos: β =67.2 x10 - 6 °C¯¹ V0=0.01m³ T0=16°C Tf=44°C a)Vf= ? b)▲V= ? Formulas: a) Vf= V 0[1+ β (Tf-T ) ] b) ▲V= Vf- V0 Sustitución y resultado: a) Vf= 0.01m ³[1+ 0.0000672°C (44°C - 16°C)] = 0.0100188m³ b) ▲V= 0.0100188m³ - 0.01m³ = 0.0000188m³ =1.88x10 -5 m ³ 2. A una temperatura de 0°C un gas ocupa un volumen de 330 litros. Si se incrementa su temperatura a 50°C, calcula: A) ¿Cuál será su volumen final si su presión permanece constante? B) ¿Cuál fue su dilatación volumétrica? Solución: Datos: β = 1/273 ° C ˉ¹ T0= 0°C Formulas: A) Vf= [1+ β (Tf-T ) ] Tf= 50°C V0= 330ℓ Vf= ? B) ▲V= Vf - V0 Sustitución y resultado: a) Vf= 330ℓ[1+ 1 /273°Cˉ¹(50°C - 0°C)] = 390.44ℓ b)▲V= 390.44ℓ - 330ℓ = 60.44ℓ

7. Dilatación volumétrica Por: Fernando Antonio Gallegos Ramírez Juan Alberto Díaz Cedeño Jocelyne Beltrán Adela Arellanes Física 5BE