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Cómo calcular expansión térmica

2012-12-01 | Hogar & Jardín
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Cómo calcular expansión térmica


En la ingeniería y la ciencia de los materiales, la "expansión térmica" se refiere al fenómeno en el que ciertos sólidos se expanden a medida que aumenta la temperatura interna. Mientras que cada material tiene un factor de expansión específica, diferentes fórmulas se utilizan para calcular la expansión total a partir de una sola dimensión (es decir, la longitud), de dos dimensiones (es decir, área) o tres dimensiones (es decir, volumen) perspectivas.

El cálculo de la variación de la longitud

Determinar el coeficiente de material de expansión térmica. Para una amplia lista de materiales y sus coeficientes, ver el enlace en la sección Recursos.

Multiplicar el coeficiente de expansión térmica por el aumento neto de temperatura para el material. Por ejemplo, si la temperatura del material durante la construcción es de 20 grados centígrados, y la temperatura máxima durante el funcionamiento es de 33 grados Celsius, el incremento neto sería de 13 grados.

Multiplicar el resultado del paso 2 por la longitud del material durante la construcción (es decir, mientras el material está en su temperatura de base). El resultado será la cantidad máxima por la cual la longitud del material aumentará cuando se calienta a esta temperatura particular.

Calcular el cambio en el área

Determinar el coeficiente de material de expansión térmica. Para una amplia lista de materiales y sus coeficientes, vea la sección de Recursos.

Multiplicar el coeficiente de expansión térmica por el aumento neto de temperatura para el material. Por ejemplo, si la temperatura del material durante la construcción es de 20 grados centígrados y la temperatura máxima durante el funcionamiento es de 52 grados Celsius, el incremento neto sería de 32 grados.

Multiplique este resultado por 2.

Multiplicar el producto de la Sección 2, Etapa 3 por área de la base temperatura del material. Este nuevo valor representa la cantidad en que área del material aumentará debido a la expansión térmica.

El cálculo de la variación de volumen

Determinar el coeficiente de material de expansión térmica. Para una amplia lista de materiales y sus coeficientes, vea la sección de Recursos.

Multiplicar el coeficiente de expansión térmica por el aumento neto de temperatura para el material. Por ejemplo, si la temperatura del material durante la construcción es de 20 grados centígrados y la temperatura máxima durante el funcionamiento es 27 grados Celsius, el incremento neto sería de 7 grados.

Multiplique este resultado por 3.

Multiplique el resultado de la Sección 3, paso 3 por el volumen del material a su temperatura de base. Este valor representa la cantidad en que el volumen de la materia se incrementará debido a la expansión térmica.

Consejos y advertencias

Si usted planea usar unidades Fahrenheit o de Estados Unidos para medir los cambios de temperatura, asegúrese de que el valor del coeficiente que elija se expresa en grados Fahrenheit. Si está utilizando el sistema métrico, asegúrese de que el valor del coeficiente se expresa en grados Celsius.

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