Dilatación y Contracción Térmica (Tabla de coeficientes)


Convivimos diariamente con fenómenos como la Dilatación y la Contracción térmica, es una propiedad innata de los materiales y no mantiene un valor constante para todos a una misma temperatura. Cada material cambia sus características volumétricas de manera diferente al variar un grado de temperatura.

  • La dilatación térmica es el aumento de volumen en un material, provocado por el aumento de temperatura. Esta propiedad es común para todos los materiales y estados de la naturaleza, ya sean; sólidos, líquidos o gaseosos.
  • Contracción térmica, es el proceso inverso a la dilatación y es provocado debido a la disminución de la temperatura en los materiales.

Coeficiente de dilatación lineal.

α   . – Es el alargamiento (λ)  que experimenta la unidad de longitud de un cuerpo al elevar su temperatura en 1° C; la longitud de cuerpo dilatado es:

l = lo(1 + α(tfto)

Donde: 

  • l   es la longitud del cuerpo a la temperatura final tf   (dilatado).
  • l0longitud del cuerpo a la temperatura inicial t0 (sin dilatar).
  • α Coeficiente de dilatación del cuerpo. (tabla pie de página).

La Fuerza de dilatación o contracción de un cuerpo al variar la temperatura.

F=α E A (tt0)   (kg)

Donde:

  • E es el ángulo de elasticidad del cuerpo.
  • A sección transversal del cuerpo.

Contracción Lineal

Es el porcentaje de contracción con respecto a la dimensión original que sufre un cuerpo.

Ejemplo: diferencia entre un molde frío donde se ha fundido un cuerpo, al enfriarse este se representa como un tanto porciento de la dimensión del molde.

λ=(l l0l ) 100

Donde:

  • l es la longitud del molde frio.
  • l0 es la longitud del cuerpo fundido frío.

Coeficiente de dilatación lineal.

MaterialCoeficiente
10 (^-6) a 20 ºC
Acero12
Acero al carbono10.8
Acero Inoxidable17.3
Agua69
Aluminio23
Caucho77
Cinc26
Cobre17
Diamante1
Etanol250
Gasolina320
Grafito3
Hierro11
Hormigón12
Latón19
Madera de Pino34
Madera de Roble4
Magnesio26
Molibdeno4.8
Niquel13
Oro14
Paladio12
Plata20
Plomo29
PVC52
Silicio3
Vanadio9
Vidrio8.5
Vidrio de borosilicato3.3
Wolframio4.5

Coeficiente de Contracción Lineal

MaterialCoeficiente en %
Acero1.8
Acero Moldeado1.6 a 2.0
Aluminio1.8
AlSi (Fundición)0.5 a 1.2
Antimonio0.3 a 0.7
Bronce de estaño0.8 a 1.6
Bronce de plomo1 a 1.5
Cobre1.4
Estaño0.3 a 0.7
Hierro (Fundición)1.1 a 1.5
Latón1.5 a 1.8
Plomo1.1
Zinc1.6