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