Leyes de los Gases

Los Gases Nobles Propiedades y Aplicaciones Concepto de Gas

CONCEPTO DE GAS – APLICACIONES DE LOS GASES NOBLES

CONCEPTO: El gas es un estado de la materia en el que ésta llena por completo el recinto que la contiene, sea grande o pequeño, pues los cuerpos en este estado carecen de forma y volumen propios.

Esta definición, puramente fenomenológica, era la corriente hasta el establecimiento definitivo de la teoría cinética de la materia, que explica el estado gaseoso por liberación de la acción atractiva que ejercen entre sí las masas de las moléculas y por la energía cinética comunicada a éstas por el calor. En el estado gaseoso, las moléculas se mueven libremente en el recinto que las contiene, rebotando contra sus paredes o chocando entre sí continuamente.

concepto de gas

Los gases son fácilmente solubles en algunos líquidos, y la cantidad disuelta es proporcional a la presión; actúan como malos conductores del calor y la electricidad, y generalmente son transparentes y de color débil.

El que un cuerpo se encuentre o no en estado gaseoso depende de la temperatura y la presión a que está sometido, pues todos los gases, al aumentar la presión o disminuir la temperatura, se pueden licuar.

Los gases perfectos se dilatan, a presión constante, y aumentan su volumen 1/273 veces por cada grado centígrado que asciende la temperatura. Los dos gases más comunes en la naturaleza son el oxígeno y el nitrógeno, principales componentes del aire.

Por definición: GASES NOBLES Conjunto de los elementos gaseosos que constituyen el grupo VIII A u O de la tabla periódica de los elementos (helio, argón, neón, criptón, xenón y radón). No presentan tendencia a combinarse con otros elementos.

LOS GASES NOBLES: Existe una familia de elementos inertes, indiferentes a los reactivos y hasta incapaces de formar moléculas que aglomeran sus propios átomos: son el argón, el criptón, el helio, el neón, el radón y el xenón.

El motivo de su inactividad o indolencia química reside en que el cortejo de electrones de su capa periférica está completo (2, 8 ó 18 según el caso). En otras palabras, no existe razón alguna para que tiendan a capturar electrones ajenos o a ceder los suyos propios.

 LAS CAUSAS DE LA REACTIVIDAD

Los seis elementos que acabamos de ver son gases, a pesar de que el peso atómico de algunos es extremadamente elevado, porque casi ninguna fuerza vincula sus moléculas.

En cambio, los demás elementos son más o menos activos porque la estructura de su átomo carece de una distribución ideal de los electrones periféricos; éstos pueden hallarse en exceso —como en el flúor y en el cloro—, o ser insuficientes con respecto al número-tipo capaz de asegurar su equilibrio.

De aquí su tendencia a unirse entre sí, o con otros elementos complementarios, para compensar su inestabilidad. Con reactivos sumamente ávidos y enérgicos se logra, venciendo grandes dificultades, sintetizar algunos compuestos de xenón «y otros gases nobles. Pero la inercia química sigue siendo la característica distintiva de estos elementos.

Recordemos que los átomos de todos los elementos sin excepción, son eléctricamente neutros, porque el número de protones del núcleo iguala al de electrones que giran en sus distintas órbitas. La reactividad química se debe exclusivamente a la necesidad de completar el número ideal de electrones de la capa periférica, por razones de equilibrio atómico, no de carga eléctrica.

ARGÓN

Peso atómico 39,944; 18 electrones en órbita. Única fuente comercial: la atmósfera; vestigios en minerales y meteoritos. Su utilización principal son las lamparillas eléctricas: no reacciona con el tungsteno incandescente, y sus moléculas detienen las partículas que éste proyecta, evitando que ennegrezcan el vidrio. En la actualidad, la soldadura con arco eléctrico y las operaciones metalúrgicas con titanio y otros metales ávidos de oxígeno, consumen más argón que la industria de fabricación de lámparas.

También se lo emplea en las válvulas electrónicas de gas (tiratrones), en los contadores Geiger, en las cámaras que miden rayos cósmicos, y como sustituto del helio en ciertos espectrógrafos de masa.

En el laboratorio se emplea en la cromatografía, cuando se trabaja con productos muy reactivos, porque es inerte. Se deduce fácilmente que la soldadura de arco de metales que arden en el aire requiere una atmósfera neutra. De ahí el éxito del argón envíos trabajos con aluminio, magnesio, titanio, aleaciones de cobre o níquel, y acero inoxidable.

También se lo emplea indistintamente con el helio, en la preparación de cristales de silicio y germanio para transistores, y se lo prefiere por su mayor abundancia. El argón constituye el 0,9 % del volumen de la atmósfera; su isótopo de peso atómico 40, que probablemente proviene de la desintegración radiactiva del potasio, forma su mayor parte. Se lo obtiene por medio de la licuefacción del aire.

CRIPTÓN

Peso atómico 83,80; 36 electrones en órbita. Única fuente comercial: la atmósfera; vestigios en minerales y meteoritos. Su uso principal son las lámparas flash para fotografía (ya en deshuso) y otros dispositivos electrónicos. Se lo mezcla con argón para llenar los tubos fluorescentes. Debido a su mayor peso molecular es superior al argón para impedir la evaporación del tunsgteno en las lamparillas eléctricas; pero es escaso y se lo reserva para los proyectores de gran brillo y eficiencia.

Existe un criptón radiactivo de peso 85 que se emplea para la medición del espesor de las láminas de metales y plásticos, y en lámparas que dan luz durante varios años, sin otra fuente de energía que su radiactividad, que excita una capa fosforescente.

En medicina sirve para revelar defectos cardíacos, porque permanece en el cuerpo solamente durante el escaso tiempo necesario para observar la anomalía. El criptón constituye sólo 1,14 partes por millón del volumen de la atmósfera. El criptón radiactivo se forma en las explosiones atómicas.

HELIO

Peso atómico 4,003; 2 electrones en su única órbita. Su mayor fuente comercial son las reservas de gas natural de los Estados Unidos, que contienen 5 % de helio. Antiguamente se empleaba en globos y dirigibles, porque no es explosivo como el hidrógeno, y su poder ascensional es el 92 % con relación a éste.

Se lo utiliza todavía en los pequeños globos meteorológicos y en los gigantescos aeróstatos que exploran los rayos cósmicos en la atmósfera superior. Como él argón, el helio se emplea mucho en la soldadura de metales reactivos.

Es además esencial para obtener fríos extremos, para reemplazar el nitrógeno en la atmósfera que respiran los buzos a grandes profundidades (véase tomo I, pdg. 79), en la terapéutica del asma, porque es mucho más fluido que el nitrógeno que habitualmente acompaña el oxígeno, y, a veces, como diluyeme inerte en la anestesia.

El helio es un refrigerante de los reactores nucleares, porque no se vuelve radiactivo; en los túneles de viento permite obtener datos sobre velocidades extremas; en las cámaras de burbujas revela partículas de elevada energía, y en los cojinetes lubricados a gas se aprovecha su viscosidad minúscula. El helio constituye 5,24 partes por millón del volumen de la atmósfera. Como la demanda excede enormemente a la producción se lo sustituye por argón, cuando es posible.

NEÓN

Peso atómico 20,183; 10 electrones en órbita. Única fuente comercial: la atmósfera; existen también algunos vestigios en minerales y meteoritos.

Cuando se produce una descarga eléctrica en el neón rarefacto, emite una brillante luz rojo-anaranjada. De ahí su uso en los llamados tubos de neón. Para obtener otros colores se añaden vapor de mercurio y alguno de los demás gases nobles.

El neón es a la vez un conductor para los altos voltajes y un interruptor cuando la tensión es baja; esto explica el uso de válvulas de neón como salvaguardia de ciertos motores eléctricos contra súbitas elevaciones de voltaje.

Se necesita muy poca potencia (vatios) para producir luz en las lámparas de neón; de aquí su uso en la iluminación nocturna contra accidentes. El neón constituye 18,18 partes por millón del volumen de la atmósfera. No se le conocen isótopos radiactivos.

RADÓN

Peso atómico 222; 86 electrones en órbita. Es un gas sumamente pesado emitido por el radio, y que, en menos de cuatro días, se reduce a la mitad por desintegración, cuyo producto último es el plomo.

Se lo utiliza en los hospitales para el tratamiento de ciertos tumores. Como el gel de sílice y otros adsorbentes lo retienen fácilmente, es cómodo purificarlo.

XENÓN

Peso atómico 131,30; 54 electrones en órbita. Única fuente comercial: la licuefacción del aire, del que sólo constituye 0,086 partes por millón. Se lo emplea en las lámparas flash de alta velocidad, porque produce un color bien equilibrado y puede usarse más de diez mil veces.

En el arco eléctrico (proyectores de cinematógrafo) la intensidad de la luz producida por el xenón es la misma que la del carbono de arco.

Absorbe fácilmente las radiaciones, y después de ello se lo mezcla con el acetileno, al que polimeriza y convierte en otras sustancias.

Es un buen anestésico de efecto fugaz: el paciente sé recupera en menos de dos minutos cuando deja de respirarlo; además puede asociarse sin peligro a otros hipnóticos explosivos como el éter, porque es inerte. Se lo emplea mucho en física nuclear pues absorbe fácilmente los neutrones; pero aún no se han resuelto sus graves inconvenientes, como el envenenamiento del combustible nuclear, cuyo ritmo de fisión disminuye gradualmente.

ESTABILIDAD IDEAL DE LAS CAPAS DE ELECTRONES EXTERIORES

Primera órbita (helio), 2 electrones. Segunda órbita (neón), 8 electrones. Tercera órbita (argón), 8 electrones. Cuarta órbita (criptón), 18 electrones. Quinta órbita (xenón), 18 electrones. Sexta órbita (radón), 32 electrones.

 Fuente Consultada:

Revista TECNIRAMA N°17

CONSULTORA Enciclopedia Temática Ilustrada Tomo 10 El Mundo Físico.

La Dilatacion Termica Resumen Los Efectos Termicos del Calor

Resumen Sobre La Dilatación Térmica 
Los Efectos Térmicos del Calor

Los efectos comunes de cambios de temperatura son cambios de tamaño y cambios de estado de los materiales. Consideremos los cambios de tamaño que ocurren sin cambios de estado. Tomaremos como ejemplo un modelo simple de un sólido cristalino. Los átomos están sostenidos entre sí, en un ordenamiento regular, mediante fuerzas de origen eléctrico. Las fuerzas entre los átomos son similares a las que ejercería un conjunto de resortes que unieran los átomos, de manera que podemos imaginar al cuerpo sólido como un colchón de muelles.

Estos «resortes” son muy rígidos , y hay aproximadamente 1022 resortes por cada centímetro cúbico. A una temperatura cualquiera, los átomos de los sólidos están vibrando. La amplitud de vibración es del orden de 10-9cm y la frecuencia aproximadamente de 1013/seg.

Cuando aumenta la temperatura se incrementa la distancia media entre los átomos. Esto conduce a una dilatación de todo el cuerpo sólido conforme se eleva la temperatura. El cambio de cualquiera de las dimensiones lineales del sólido, tales como su longitud, ancho espesor, se llama dilatación lineal.

Si la longitud de esta dime lineal es L, el cambio de longitud, producido por un cambio de temperatura DT, es Al. Experimentalmente encontramos que, si DT suficientemente pequeña, este cambio de longitud Al es proporcional al cambio de temperatura DT y a la longitud original L. Por con siguiente, podemos escribir:(D=delta, letra griega)

La Dilatacion Termica Por Temperatura Efectos Termicos del Calor

Un sólido se comporta de muchos aspectos como si fuera un «colchón de muelles» microscópico, en el las moléculas están sostenidas entre si mediante fuerzas elásticas

AD [email protected]  (se lee alfa L por delta T)

en la ecuación anterior, «, que se llama coeficiente de dilatación U tiene diferentes valores para diversos materiales. Escribiendo otra manera esta fórmula obtenemos:

@= 1.DT/L.DT

o sea, que podemos interpretar a como la fracción de cambio de  longitud por cada grado que varia la temperatura.

Estrictamente hablando, el valor de @ depende de la temperatura a que esté el cuerpo y de la temperatura de referencia que se para determinar a L. Sin embargo, su van ordinariamente es insignificante comparada con la exactitud con es necesario hacer las mediciones en ingeniería. Con toda confianza podemos tomarla como constante para un material dado, independientemente de la temperatura.

En la Tabla  se muestra una lista de los valores experimentales del coeficiente medio de dilatación lineal de algunos sólidos comunes. Para todas las sustancias se encuentran en la lista, el cambio de tamaño consiste en una dilatación al elevarse la temperatura, porque a es positivo. El orden de magnitud de la dilatación es aproximadamente de 1 milímetro por metro de longitud por 100 modulos Celsius.

EJjemplo: Se va a elaborar el rayado de una escala métrica de acero de manera que los intervalos de milímetro sean exactos dentro de un margen de precisión de 5×10-5mm. a una cierta temperatura. ¿Cuál es la máxima variación de temperatura permisible durante el rayado?

[email protected]

Tenemos: 5 x 10-5 mm = (11 X 10-6/C)(1.0 mm) DT

en la expresión anterior hemos usado @ para el acero, tomada de la Tabla. De esta expresión se obtiene DT=5 C°. La misma temperatura a la cual se haga el proceso de rayado será la temperatura a la cual deba conservarse la escala cuando se use y deberá mantenerse siempre dentro de un margen de aproximadamente 5 C°.

Nótese (tabla)  que si se usara la aleación invar en lugar del acero, entonces, para la misma tolerancia requerida, se podría permitir una variación de temperatura de aproximadamente 75 C° o para la misma variación de temperatura (DT = 5°), la tolerancia que se obtendría sería más de un orden de magnitud mejor.

TABLA ALGUNOS VALORES DE @

Aluminio 23 X 10-6     Goma dura 80 X 10-6

Latón 19 X 10-6       Hielo 51X10-6

Cobre 17 X 10-6         Invar 0.7 X 10-6

VIDRIO (ordinario) 9 x 10-6  Plomo 29 X 10-6

Vidrio (pyrex) 3.2 x 10-6    Acero 11 X 10-6

Al nivel microscópico la dilatación térmica de un sólido sugiere un aumento en la separación media entre los átomos en el sólido. La curva de energía Potencial para dos átomos adyacentes en un sólido cristalino en función de su separación internuclear es una curva asimétrica como la de figura.

 Al acercarse los átomos, disminuyendo su separación del valor de equilibrio  entran en juego intensas fuerzas de repulsión y la curva de potencial se eleva con gran pendiente (F — dU/dr); conforme los átomos se separan aumentando su separación con respecto al valor de equilibrio.

Ver: Concepto de Cantidad de Calor

Los Termometros Efectos del Calor Sobre los Materiales Dilatacion

Los Termómetros
Efectos del Calor Sobre los Materiales

DILATACIÓN Y LOS TERMÓMETROS: El calor dilata los gases, los líquidos y los sólidos; por lo tanto, todos ellos pueden, en principio, medir las temperaturas. Los gases se dilatan mucho: 1/273 de su volumen a °C por cada grado de aumento de temperatura. Un balón lleno de gas, conectado a un tubo recorrido por una gota de mercurio, señala fácilmente un aumento de temperatura. Pero, desafortunadamente, los gases son también sensibles a la presión, y su empleo se limita a fríos extremos.

La dilatación de los sólidos se mide en millonésimas, de modo que los termómetros llamados bimetálicos (una varilla cuya mitad izquierda es (le un metal y la derecha de otro, ambos con diferentes coeficientes de dilatación), que se incurvan según la temperatura, son poco sensibles (5 ó 6°C.)

TERMÓMETROS A BASE DE LÍQUIDOS

Los Termometros Efectos del Calor Sobre los Materiales DilatacionUtilizan la diferencia de dilatación entre los líquidos, cuyos coeficientes se miden en milésimas, y el recipiente sólido, que se expande por millonésimas. Para que la dilatación sea más visible existe un bulbo, o depósito voluminoso de líquido, y un tubo capilar, muy delgado, que refleja con gran sensibilidad cualquier variación de volumen. Claro está que si el bulbo es muy grande tardará mucho en calentarse, y el termómetro será lento.

TERMÓMETROS ESPECIALES

El termómetro clínico es un termómetro de máxima: el mercurio sube a través de un estrangulamiento, pero es incapaz de bajar por él si no se lo sacude. En meteorología se utilizan termómetros de máxima y mínima, como se ilustra en la figura.

Para los fríos extremos los termómetros convencionales no sirven porque se congelan y, además, su dilatación no es proporcional a la temperatura. Asimismo, tienen que ser independientes de los campos magnéticos que se usan para aproximarse al cero absoluto.

Como el frío modifica la resistencia de los materiales, los alambres de platino ‘dan buenas mediciones hasta 269”C bajo cero; el bronce fosforoso, hasta 3 centésimas del cero absoluto, y el carbón, hasta 5 milésimas del frío máximo, con un error de sólo un diezmilésimo de grado. Pero, por desgracia, toda resistencia opuesta al paso de una corriente engendra calor, y modifica la baja temperatura, tan difícil de lograr.

Se prefiere, por lo tanto, utilizar gases o vapores a muy baja presión (precisión: un centésimo de grado; son lentos), o gases como el helio, hasta 272°C cero de allí en adelante, sustancias con un magnetismo especial (sales, hasta un milésimo de grado absoluto y cobre, hasta un millonésimo de grado absoluto).

ERRORES DE LOS TERMÓMETROS

Cuando una parte del termómetro queda fuera del cuerpo cuya temperatura se mide, es necesario prever esa diferencia en la llamada sección emergente (por ejemplo, la parte que sobresale de la boca del paciente). En la medición de altas temperaturas el cuerpo del termómetro o su protección pueden disipar calor.

La inercia térmica, que proviene de la necesidad de calentar un bulbo demasiado grande, es también un factor de error. La dilatación desigual de ciertos líquidos, llamada error de gradiente, puede ser grave: por ejemplo, el agua se contrae hasta los 4º y luego se vuelve a dilatar hasta 0º, de manera que puede tener un mismo volumen para dos temperaturas diferentes. Por eso se prefiere el mercurio, que se dilata con regularidad.

APLICACIONES Y VARIANTES

Si el líquido es conductor, mediante una conexión eléctrica a la altura deseada, el terrmómetro puede servir como dispositivo de alarma. Ya explicamos los pirómetros ópticos y el uso de lápices o pinturas. Hay un hilo de mercurio (8) entre dos recipientes de alcohol (5 y 11). Cuando la temperatura aumenta el mercurio se desplazo hacia el bulbo Nº 5, porque éste tiene un espacio libre para absorber el empuje del depósito N° 11.

Cuando el dispositivo se enfría sucede a la inverso. El mercurio, que no mojo a los indicadores (6 y 10), los empuja en sus desplazamientos; el alcohol, en cambio, no los afecto. Se obtiene, así, un registro de las temperaturas máximas y mínimas en un lapso determinado. Los indicadores, de porcelana, tienen en su interior un trozo de hierro, paro volverlos, mediante un imán, al punto inicial. El aparato se mantiene horizontal.

Los termistores (semiconductores cuya resistencia disminuye con el calor) son extraordinariamente sensibles pero inestables. Además, en temperaturas muy bajas su resistencia es excesiva y en las muy elevadas se deterioran. Los alambres de platino, níquel y cobre delgados (se explicaron con los pirómetros), cuya resistencia aumenta con la temperatura, son estables, resistentes y muy seguros, pero no tan sensibles.

Como el mercurio se dilata muy poco, requiere un bulbo relativamente grande, lo que implica cierta lentitud (un minuto para los buenos termómetros clínicos).

El termómetro Beckmann permite una precisión de un milésimo de grado: su bulbo de mercurio es muy grande, y regulable según la temperatura que se desea medir (de otro modo el tallo del termómetro sería larguísimo). Muchos hidrocarburos, de la familia de la gasolina, son útiles para temperaturas relativamente bajas, pero, por desgracia, son muy sensibles a la presión.

El pájaro sediento es un juguete que gira casi alrededor de su punto de equilibrio. Al aumentar la temperatura el mercurio se expande y la cabeza baja hasta sumergirse en el agua. Ésta, que por evaporación siempre pierde alguna cantidad de calor y está un poco más frío que el mercurio, lo hace retroceder. Entonces, el pájaro vuelve a erguirse hasta que concluyo la evaporación del agua por su pico humedecido. El mercurio se dilata y el ciclo recomienza.

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La Dilatacion Termica de los Materiales Teoria y Formulas

La Dilatación Térmica de los Materiales

Casi todos los sólidos se dilatan cuando se calientan, e inversamente se encogen al enfriarse. Esta dilatación o contracción es pequeña, pero sus consecuencias son importantes. Un puente de metal de 50 m. de largo que pase de 0° a 50 podrá aumentar unos 12 cm. de longitud; si sus extremos son fijos se engendrarán tensiones sumamente peligrosas. Por eso se suele montarlos sobre rodillos como muestra la ilustración.

En las vías del ferrocarril se procura dejar un espacio entre los rieles por la misma razón; este intersticio es el causante del traqueteo de los vagones.

Mas abajo se muestra una tabla de  dilatación de algunas sustancias. Conocido el coeficiente de dilatación es necesario multiplicarlo por el número de centímetros y por el número de grados, para saber cuál será la extensión total del sólido en las condiciones que deberá soportar. En otras palabras, si el sólido tiene 1,50 m. y la variación de temperatura es de 30° habrá que multiplicar ese coeficiente tan pequeño por 150 y por 30 a fin de conocer su dilatación total en centímetros.

Coeficientes de dilatación lineal (por coda grado de temperatura y centímetro de longitud)

Aluminio 0,000024
Bronce 0,000018
Hormigón 0,000018
Cobre 0,000017
Fundición de hierro 0,000012
Acero 0,000013
Platino 0,000009
Vidrio térmico 0,000003
Vidrio comercial 0 000011
Cuarzo fundido 0,0000005
Invar (aleación) 0,0000009
Roble, a lo largo de fibra 0,000005
Roble, a lo ancho de fibra 0,000054
Caucho duro 0,000080
 

¿POR QUÉ SE DILATAN LAS SUSTANCIAS CON LA TEMPERATURA?

La temperatura no es más que la expresión del grado de agitación de las partículas o moléculas de una sustancia. Cuando se da calor a un sólido se está dando energía a sus moléculas; éstas, estimuladas, vibran más enérgicamente.

Es cierto que no varían de volumen; pero se labran un espacio más grande para su mayor oscilación, de manera que al aumentar la distancia entre molécula y molécula el sólido concluye por dilatarse. La fuerza que se ejerce en estos casos es enorme.

ALGUNAS APLICACIONES

La dilatación térmica puede aprovecharse. El aluminio, por ejemplo, se dilata dos veces más que el hierro. Si soldamos en una barra dos tiras paralelas de estos metales y la calentamos, la mayor dilatación del aluminio hará que la barra se doble hacia un lado; y si la enfriamos ocurrirá exactamente al contrario. Habremos fabricado así un termómetro que puede señalarnos las temperaturas y, en ciertos casos, un termostato, como muestra la ilustración.

La dilatación tiene aplicaciones industriales. El cilindro debe ajustar perfectamente en su camisa. Para colocarlo se lo enfría en oxígeno líquido; se lo coloca mientras está contraído, y al dilatarse y recuperar la temperatura ambiente queda firmemente sujeto en su lugar.

Existen así muchos disyuntores, que cortan la corriente eléctrica, o aparatos que desencadenan algún otro proceso, cuando la temperatura llega a un punto crítico.

MEDIDA DE LA DILATACIÓN

En la figura se ilustra el aparato que se utiliza para determinar la dilatación lineal. En esencia consiste en calentar una barra de longitud conocida hasta una temperatura determinada y medir cuánto se ha dilatado.

La dilatación superficial será el doble de la lineal y la dilatación en volumen el triple de ésta. La razón es muy sencilla: si el cuerpo tiene longitud uno, y llamamos a la dilatación “d», la longitud dilatada será l + d; la superficie una vez dilatada será 1 + 2d + d², pero es tan pequeño que no se tiene en cuenta; y lo mismo ocurrirá para el volumen, cuya fórmula es l+3d+3d²+d3, puesto que los dos últimos términos son tan pequeños que tampoco se los tiene. en cuenta. Conviene recordar esta eliminación de cantidades inapreciables para muchas otras aplicaciones, como el cálculo de errores.

dilatacion de chapas

dilatacion del acero

apoyo de puentes

ALGUNAS RESPUESTAS

• En las carreteras de hormigón o en los embaldosados de gran tamaño se ven, a intervalos regulares líneas de material asfáltíco destinadas a absorber las dilataciones producidas por el calor; de otro modo la construcción saltaría en pedazos en los días de mucho sol.

• El vidrio común es un mal conductor del calor y se dilata apreciablemente; si echamos agua hirviendo en un vaso grueso, la parte interior se calienta y expande, mientras la parte exterior queda fría y encogida, de modo que el recipiente se rompe. Si previamente, colocamos una cucharilla capaz de absorber el calor, neutralizaremos en parte la brusquedad del ataque y, posiblemente, salvaremos el vaso.

 • El vidrio pirex se usa para cambios bruscos de tempetatura, simplemente porque su coeficiente (le dilatación es muy bajo y se libra así del peligro de ruptura.

• Los líquidos se dilatan mas que los sólidos: el mercurio sube en el termómetro porque se dilata más que el recipiente de vidrio que lo contiene.

• Los gases, cuyas moléculas son más libres, tienden a dilatarse más que los líquidos.

• Cuando se necesita unir vidrio con metal, como en los tubos de vacío, se usa el kovar que, además de hierro, contiene 29 % de níquel y 17 % de cobalto y su dilatación es idéntica a la del vidrio.

• La aleación invar, que además del hierro contiene 36 % de níquel y 0,15 % de carbono, es prácticamente insensible a los cambios de temperatura; se la emplea en trabajos de geodesia, en ‘péndulos de compensación, en relojes de gran precisión, en patrones de longitud y en muchos instrumentos de medida.

• Hay una serie llamada ni-span que contiene níquel y titanio. Una de ellas se dilata muy poco, como el invar; otra variedad se dilata muchísimo; y la tercera mantiene su módulo de elasticidad (es sabido que el calor afecta mucho la resistencia de los metales) y se la usa, por lo tanto, en resortes para instrumentos de precisión. • Los proyectiles teledirigidos, que emplean materiales de cerámicas, usan también la aleación kovar.

• La corriente eléctrica calienta los cables o los conductores porque los electrones chocan contra las moléculas, las agitan y la temperatura no es más que el grado de actividad de dichas moléculas.

• Para transportar grandes cantidades de electricidad desde las centrales se usa alto voltaje con el fin de bajar la intensidad, porque es la cantidad de electrones la que provoca el mayor calor y no el voltaje que se aplica. O La fricción calienta porque tiende a desplazar las partículas que rozan y éstas reaccionan vibrando. ‘@ Los campos magnéticos oscilantes que cambian miles o millones de veces por segundo de orientación, provocan cambios en la dirección de las órbitas de los átomos y concluyen provocando una agitación interna que se manifiesta por una mayor temperatura.

El período de oscilación de un péndulo varía con su longitud; entonces se procura que ésta sea invariable utilizando materiales cuyas respectivas dilataciones se contrapesan. En la ilustración el equilibrio se obtiene así: el cinc, que proporcionalmente se expande más, es más corto que la borro de modero, menos variable. En definitivo, los dos dilataciones opuestos se anulan y la oscilación del péndulo es uniforme, o pesar de los cambios de temperatura o que puedo estor expuesto.

la dilatacion termica

Los Efectos Térmicos del Calor

 

Fuente Consultada: Tecnirama-Resnik Holliday Tomo I – Wikipedia