PROPIEDADES TÉRMICAS DE LOS
MATERIALES
Autor: Manuela Varela
Profesor de Ciencias Físicas y Química
Las Piedras, julio 2010
Esta presentación será de utilidad
para complementar la información
que contiene la ficha de trabajo
“Propiedades Térmicas de los
Materiales” donde se definen los
conceptos de Temperatura, Calor,
Trabajo y Dilatación Térmica.
Aumento de la temperatura
Cambio del estado de agregación (Ej. cuando una sustancia pasa del
estado sólido al líquido)
Dilatación térmica
Al suministrar energía a un cuerpo, bajo forma de calor, aumenta su energía interna
La energía interna de un cuerpo está relacionada con la agitación de sus partículas y la interrelación que hay entre ellas
Esto significa que:
Cuando un cuerpo se encuentra a una elevada temperatura, sus partículas se mueven muy rápido (poseen una mayor energía interna)
Cuando un cuerpo se encuentra a bajas temperaturas, sus partículas se mueven más despacio (poseen una menor energía interna)
El aumento de volumen que experimentan los cuerpos al elevar su temperatura se conoce como dilatación térmica
La dilatación térmica afecta a todos los estados de agregación de la materia
(sólidos, líquidos y gases)
Para poder comprender lo que ocurre internamente a nivel de las partículas que componen los cuerpos, debemos
saber que al transferirles calor éstas no varían su volumen, sino que se mueven más enérgicamente, lo que implica que
necesitarán un mayor espacio entre ellas para poder hacerlo y es por esto que los
cuerpos se dilatan.
La dilatación térmica puede ser:
Lineal
Superficial
Cúbica
Casi todos los sólidos se dilatan cuando aumenta la temperatura y se contraen al disminuir la misma.
Esta dilatación o contracción generalmente es pequeña, pero puede tener consecuencias relevantes en la industria de la construcción y por eso se deben tener en cuenta a la hora de construir edificios, puentes, carreteras, vías férreas, etc.
Un puente de metal de 50 metros de largo que deba soportar temperaturas desde 0°C a 50°C, podría aumentar su longitud en unos 12 centímetros. Esto quiere decir que si sus extremos son fijos, se pueden producir tensiones muy peligrosas.Por este motivo, se suelen montar sobre rodillos en uno de sus extremos (o en ambos) para disminuir las dilataciones y contracciones que pueda experimentar entre el invierno y verano en la región donde se encuentre.
Cómo se disminuyen los efectos de dilatación y contracción de los materiales en la industria de la
construcción
En los puentes:
En las vías férreas:
En las carreteras:En las carreteras o calles de hormigón se ven, a intervalos regulares, líneas de material asfáltico destinadas a absorber las dilataciones producidas por las altas temperaturas. Si esto no se hiciera, la construcción saltaría en pedazos en los días de mucho sol
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