Cuando la temperatura de un cristal varia, se produce un cambio en sus
dimensiones (dilata o contrae), y a menudo deforma, que se conoce como dilatación térmica. Cuando se recupera la temperatura inicial, se
recuperan las dimensiones y la forma, y por tanto, el fenómeno es
reversible.
Un incremento de temperatura implica,
normalmente, un aumento de las distancias
interatómicas (y por tanto, una dilatación) debido
al incremento de la vibración térmica de cada un
de los átomos. Si imaginamos un sistema sencillo
formado por dos átomos enlazados, a 0ºK el
sistema es estático, no hay vibración térmica y los centros de los átomos se encuentran a una
distancia determinada .
Al aumentar la temperatura, los átomos vibran alrededor de posiciones de equilibrio, y por tanto,
la distancia promedio entre los dos centros es mayor y el sistema dilata. En la figura, para simplificación se ha
representado una vibración esférica alrededor del centro, por bien que en realidad no tiene esta forma). Intuitivamente, es fácil imaginar que a mayor temperatura, más amplia es la vibración, y más grande la distancia entre los átomos, con el límite de estabilidad del sistema (transformación
o fusión, en el caso de los cristales).
Objetivos
En
la ing. Mecánica existe muchos tipos de objetivos como pero uno
de los mas importantes es el rango de error que puede haber en muchos tipos de
materiales expuestos al calor o al frio
, el rango de elasticidad y encogimiento entre un cuerpo y otro para que el
material luego pueda regresar a tu forma original sin tener ni ocasionar ningún
problema en la producción o rendimiento de la maquina.
También
para poder llegar a un margen en el que el ingeniero se pueda sentir cómodo
para trabajar con un tipo de aleación de metal llevada a altas temperaturas
para poder darle forma y así llegar a una pieza requerida .
Justificación
El
estudio de la física aplicada en los cuerpos como estos pueden llegar a deformarse
y esto a su ves ayudar y aplicarla a la ingeniera
para poder mejorar la calidad de vida de las personas y cada ves empezar a construir
mejores piezas mas durables resistentes que eviten el paso de los años en ellas
.
Resultados
El
calor específico (s) de una sustancia es la cantidad de calor que se requiere
para elevar un grado Celsius la temperatura de un gramo de la sustancia y se
expresa en J/g-K o J/g-°C.
La
relación entre la capacidad calorífica y el calor específico es la
siguiente:
C = m s
donde:
C = capacidad calorífica (J/°C)
m = masa de la sustancia (g)
s = calor específico (J/g-°C)
De esta forma puede calcular la temperatura final ala cual se somete el alumnio, para calcular su dilatación:
Cuando
la barra de alumino es sometida a calentamiento sufre una dilatación lineal, la
cual puede cuantificarse a través de la siguiente expresión:
Donde. Lf = Lo + CE*Lo ( Tf - To)
Lo: longitud inicial de la barra, cm
Lf: longitud final de la barra, cm
Tf: temperatura final de la varilla, º C
To: temperatura inicial de la varilla, º C
Formula
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
float C, m, s;
cout<<"INTRODUCE LA MASA DE LA SUSTANCIA:"<<endl;
cin>>m;
cout<<"INTRODUCE EL CALOR ESPECIFICO:"<<endl;
cin>>s;
C = m * s;
cout<<"LA CAPACIDAD CALORIFICA ES = " <<C<<endl;
system("pause");
return 0;
}
Procedemos hacer el calculo en c++.
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