mediciones de temperatura: Coeficiente de dilatación térmica

Coeficiente de dilatación
Durante una transferencia de calor, la energía que está almacenada en los enlaces intermoleculares entre 2 átomos cambia. Cuando la energía almacenada aumenta, también lo hace la longitud de estos enlaces. Así, los sólidos normalmente* se expanden al calentarse y se contraen al enfriarse; este comportamiento de respuesta ante la temperatura se expresa mediante el coeficiente de dilatación térmica (unidades: °C^-1):

$\alpha=\frac{1}{V}\left(\frac{\partial V}{\partial T}\right)$

esto no ocurre para todos los sólidos: el ejemplo más típico que no lo cumple es el hielo.

Para sólidos, el tipo de coeficiente de dilatación más comúnmente usado es el coeficiente de dilatación lineal α_L. Para una dimensión lineal cualquiera, se puede medir experimentalmente comparando el valor de dicha magnitud antes y después de cierto cambio de temperatura, como:

$\alpha_L = \frac{d\ln L}{dT}\approx \frac{1}{L}\frac{\Delta L}{\Delta T}$

Puede ser usada para abreviar este coeficiente, tanto la letra griega alfa $\alpha\;$ como la letra lambda $\lambda\;$ .
En gases y líquidos es más común usar el coeficiente de dilatación volumétrico α_V, que viene dado por la expresión:

$\alpha_V = \frac{d\ln V}{dT}\approx \frac{1}{V}\frac{\Delta V}{\Delta T}$

Para sólidos, también puede medirse la dilatación térmica, aunque resulta menos importante en la mayoría de aplicaciones técnicas. Para la mayoría de sólidos en las situaciones prácticas de interés, el coeficiente de dilatación volumétrico resulta ser más o menos el triple del coeficiente de dilatación lineal:

mediciones de temperatura

sábado, 24 de septiembre de 2011

Coeficiente de dilatación térmica

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