La dilatación superficial es cuando predomina la variación en dos dimensiones, es decir, la variación del área del cuerpo debido a la intervención de un cambio de temperatura.
Ejemplos de dilatación superficial:
La chapa cuadrada de zinc
(B = 3,8 E - 5) de 2m de lado experimenta una variación de temperatura de 60°C. ¿Cuál
es su variación de superficie?
Primer paso: Aplicar la fórmula para resolverlo y coloque los datos
dados.
S = So . T . B
S = 4m . 60°C . 3,8 E-5
Segundo
y úiltimo paso: Realizar operaciones
S
= 4m . 60°C . 3,8 E-5
S= 1,12 E-5 ◄◄
Problema de ejemplo: A una temperatura de 17°C
una ventana de vidrio tiene un área de 1.6m^2. ¿Cuál sera su área final al aumentar su temperatura a
32°C?
Primero obtendremos los datos del
problema
Y
Vidrio=14.6x10^-6°C^-1
Ao=1.6m^2
To=17°C
Tf=32°C
Af=?
Después sustituiremos los datos en la formula de la
Dilatación Lineal.
Af=1.6m^2[1+14.6x10^-6°C^-1(32°C-17°C)
Realizamos las operaciones indicadas y obtenemos por
resultado.
1.6003504m^2 ◄◄
Significado de Variables
Y= Coeficiente de Dilatación del Vidrio
Ao=Área inicial
To=Temperatura inicial
Tf=Temperatura Final
Af=Área Final o Dilatación Superficial
Problema de ejemplo: un disco de latón tiene un orificio de 80mm de
diametro en su centro a 70°F si el disco se coloca en agua hirviendo. ¿Cuál sera su nueva área
del orificio?
Datos
Latón = 18 x 10-6 °C -1
O = 80mmTi =70°FTf = 100°CAf = ¿?Ai = 5026.56mm2
Fórmulas C = F – 32/1.8Ai = Pi * O2/4
Desarollo:
Conversión de °F a
°C:
C = 70° – 32/1.8
C= 38/1.8
C=
21.1 ◄◄
Area inicial: Ai = 3.14 * 802/4 Ai
=
20106.24/4 Ai= 5026.56mm2 ◄◄
área final: Af =5026.56mm2 ( 1 +
3.5 x 10-5(100° - 21.1°)) ◄◄
