Calor y Temperatura

EL CALOR: Es  la energía total  de un objeto que este posee, debido a un constante movimiento de sus moléculas  ; es decir ,el calor es energía en tránsito. El calor siempre se transmite de un cuerpo caliente a otro más  frió nunca al revés. 

LA TEMPERATURA: Es una propiedad o una medición  de los sistemas que determinan si un cuerpo esta caliente o frío, para lo cual se mide con una herramienta llamada termómetro  existen diferentes tipos, como el termómetro de mercurio.

Aplicación 

• La temperatura lo es casi todo en ingeniería  todo viene influido por la temperatura, el calor es diferente, el calor es una energía y como tal se aprovecha en centrales que la ingeniería industrial diseña (centrales nucleares, térmicas, solares). 

• El mundo sigue avanzando, por lo tanto se investiga nuevas formas de aprovechamiento del calor, por ejemplo encontramos el calor en máquinas térmicas  la cual nos dice que transforma el calor en nuevas formas de energía, como el petroleo, madera o agua. 

• Si aprovechamos la temperatura y si alguna vez llegamos a la temperatura del 0 absoluto de algunos materiales, lograremos muchas cosas en el futuro debido a la supercontuctividad de estos mismos, actualmente se utiliza en medicina, en transporte públicos.

DILATACIÓN 

• Se llama así a la  mayoría de los cuerpos que se expanden  cuando se calientan y se contraen cuando se enfrían.
• Al calentar un cuerpo, las moléculas se mueven más rápido, chocan fuertemente y se separan entre ellas.

DILATACION LINEAL

• Se aplica para alambres muy delgados o elementos muy finos donde su dimensión principal es su longitud.

• Por ejemplo un alambre a la longitud inicial  "Lo" a la temeperatura  "To" luego calentamos dicho elemento hasta "Tf", entonces sufre un aumento de longitud     (longitud final).

ΔL = Lf - Li      >>      Lf  = Li .(1 + α . ΔT)

DILATACION SUPERFICIAL

• Este proceso se aplica para placas o laminas muy delgadas donde solo nos interesa la variación de la superficie.

• Por ejemplo una placa de area o superficie inicial "So" a la temperatura "To", luego calentamos dicha placa hasta "Tf", entonces sufre un aumento de area de superficie final

Sf  = Si .(1 + β . ΔT)             *β = 2 . α



DILATACION DE VOLUMETRICA

• Es un caso mas general del fenómeno de la dilatación térmica. Todos los cuerpos aumentan su volumen cuando su temperatura aumenta.

• Por ejemplo un cilindro de volumen inicial "Vo" a la temperatura  "To", luego calentamos dicho cilindro hasta  "Tf", entonces sufre un aumento de volumen final.

Vf  = Vi .(1 + γ . ΔT)           * γ = 3 . α

APLICACIONES DE LA DILATACIÓN A NUESTRA CARRERA:

Los constructores de casas, puentes, edificios y carreteras deben tomar en cuenta los efectos de la dilatación térmica.

Ya que cuando se construye un piso de madera, se deja espacio entre los extremos y las paredes de la habitación, el  espacio se deja para prevenir que la dilatación térmica pueda ocasionar torceduras o fracturas en la madera del piso.

Existen otros aplicaciones de dilatación:

1.     Un riel de acero se alarga a medio día y se acorta en la noche.

2.     Cuando un gas se calienta se dilata y aumenta su volumen.

3.     El mercurio de un termómetro se alarga o acorta dependiendo de si la temperatura sube o baja.

4.     Cuando va a nacer un bebé el cuello de matriz se dilata para permitir su paso.

5.     La pupila se dilata, es decir se hace más grande, dependiendo de la cantidad de luz

Como se observa la dilatación se pude aplicar de muchas maneras no solo en materiales, edificios, sino también en el desarrollo de la humanidad diaria.