9 Ejemplo de expansión térmica: explicaciones detalladas

En este artículo se discutirá el “Ejemplo de expansión térmica” con explicaciones detalladas. El ejemplo de expansión térmica es el uso de una sustancia cuando se expande debido a la temperatura alta o baja.

El ejemplo de expansión térmica 9+ se enumera a continuación,

• Termómetros
• Quitar tapas apretadas
• Tira bimetálica
• Remachado
• Termostatos
• Grietas que aparecen en las carreteras.
• Juntas de expansión
• Las ventanas con marco de metal necesitan goma
• El neumático del vehículo se calienta

Termómetros:-

El termómetro es el ejemplo de térmica expansión. El termómetro nos ayuda a medir la cantidad de temperatura o gradiente de temperatura de un sistema. El termómetro utilizado en muchos propósitos, como la investigación científica, el campo de fabricación o la práctica de la medicina, en el sector automotriz y muchos más. El termómetro es un tubo que está hecho de material de vidrio cuando el termómetro se coloca en una sustancia caliente, el líquido interior toma temperatura y aumenta su volumen. En el cuerpo del termómetro igualmente dividida la escala de medición. Cuando el líquido interior sube con facilidad, podemos entender la temperatura de la sustancia.

Quitar las tapas apretadas: -

En algún momento, una tapa de un frasco demasiado apretada para esta dificultad puede enfrentar la apertura de la tapa. Todos sabemos que cuando se produce una expansión en una sustancia, ese tiempo la sustancia aumenta su volumen, área y longitud. Entonces, frente a la dificultad para abrir una tapa si se calienta, entonces se expande su área y es fácil de abrir.

Tira bimetálica:-

La tira bimetálica es un dispositivo que convierte la temperatura en desplazamiento mecánico. La tira bimetálica contiene dos diferentes tipo de metal y trabajo en el principio de expansión térmica. En la tira bimetálica, dos metales se expanden en diferentes diferencias de temperatura.

Tipos:

Tiras bimetálicas clasificadas en dos tramos,

• Tipo de tira en espiral
• tipo helicoidal

Tipo de tira espiral:

Las tiras bimetálicas tipo tira espiral contienen una estructura de espiral como en ella se agrega un puntero para que el puntero pueda medir la temperatura. Cuando la estructura de la forma de resorte se calienta, los metales muestran su propiedad de expansión térmica y la estructura de la forma de resorte se deforma cuando la temperatura desciende. En este período la escala se registra la cantidad de temperatura. Normalmente, con la ayuda de tiras bimetálicas tipo tira espiral, podemos registrar la temperatura ambiente.

Tipo helicoidal:

Las tiras bimetálicas de tipo helicoidal contienen una estructura de helicoidal como en ella se agrega un puntero para que el puntero pueda medir la temperatura. Cuando la estructura de forma helicoidal se calienta, los metales muestran su propiedad de expansión térmica y se contraen al enfriarse. En este período la escala se registra la cantidad de temperatura. Normalmente con la ayuda de tiras bimetálicas tipo tira helicoidal podemos registrar la temperatura de las aplicaciones industriales.

Ventajas de las tiras bimetálicas:

• Menos costo
• Robusto
• Simple en uso
• No se necesita alimentación externa
• Dar precisión entre ± 2 a 5

Desventajas de las tiras bimetálicas:

• La temperatura baja no funciona correctamente.
• Mide hasta 4000 centígrados

Aplicación:

• Uso de tiras bimetálicas en un detector de incendios o alarma de incendios
• Uso de tiras bimetálicas en relojes mecanicos para minimizar los errores durante los cambios de temperatura.
• Calentadores
• Caja de hierro
• Motor térmico
• termistor
• Ventiladores

Remachado:-

El remachado es un trabajo sobre la base de la expansión térmica. El remachado es un sujetador mecánico fijo. Remaches fabricados con aluminio o acero y utilizados para unir las piezas metálicas. Las juntas de río contienen pistola, pasador de remache y la operación con remache se conoce como remachado.

Tipos:

Tipos de juntas de remache. son,

1. Remache de cabeza de botón
2. Únase a nuestro boletín informativo remache
3. remache de cinturón
4. Remache hueco
5. Remache para construcción de calderas Remache explosivo

Termostatos:-

El termostato es un trabajo básico de expansión térmica. El termostato es una máquina mediante la cual podemos detectar la cantidad de cambios de temperatura. El termostato se usa en válvulas, interruptores, relés y muchos más.

El termostato es un dispositivo que funciona con dos propósitos, uno es para medir y otro para controlar la función.

Grietas que aparecen en las carreteras: -

Las grietas que aparecen en las carreteras son otro ejemplo de dilatación térmica. Las grietas en el camino ocurrieron principalmente en la tarde calurosa cuando la temperatura sube demasiado. En los alrededores, la temperatura sube por encima de los 90 grados y aparece una envoltura y una hebilla.

Juntas de expansión:-

Una junta de dilatación es un ejemplo de tipo fuelle dispositivo. Las juntas de expansión se utilizan principalmente para absorber la expansión térmica. De esta manera, las juntas de expansión se hacen para que pueda sujetar y mantener juntas las piezas cuando se toman con seguridad la expansión inducida por la temperatura, la vibración y también la construcción de un material de construcción.

Las juntas de expansión se utilizan en vías férreas, aceras, edificios, barcos, sistemas de tuberías, puentes.

Las ventanas con marco de metal necesitan caucho: -

Ahora en construcciones u otras ventanas de construcción están hechas de metal. En estas ventanas se produce expansión térmica por esta razón en particular se utiliza caucho fuera del marco de la ventana. El caucho no es bueno para conducir el calor, por lo que se puede evitar la expansión térmica y el marco se mantendrá en su posición correcta sin ningún daño.

El neumático del vehículo se calienta: -

Cuando un vehículo se ejecuta durante una larga distancia, aparece el momento en que el neumático de los vehículos se calienta y se expande térmicamente. El calor juega un papel vital para calentar los neumáticos del vehículo. Cuando aumenta el calor, la presión interior también aumenta, por lo que la temperatura también aumenta.

Preguntas frecuentes:-

Pregunta: - Explique el coeficiente de expansión térmica de la materia.

Solución: - El coeficiente de expansión térmica es en realidad una condición física de la sustancia para cambiar su área, forma, densidad y volumen al cambiar la temperatura. La expansión térmica no incluye las transiciones de fase. La unidad SI de la expansión térmica es por Kelvin.

La ecuación para el coeficiente de expansión térmica es,

Dónde,

∝ = Coeficiente de expansión térmica para materia gaseosa

V = Volumen de materia gaseosa

T = Temperatura para materia gaseosa

P = Presión para materia gaseosa

Para 1 mol de sustancia gaseosa ideal en particular PV = RT,

Dónde,

∝ = R/VP = 1/T

Tipos de coeficiente de dilatación térmica:

El coeficiente de expansión térmica se puede dividir en tres secciones,

• Coeficiente de expansión lineal
• Coeficiente de expansión del área
• Coeficiente de expansión de volumen

Coeficiente de expansión lineal:-

El coeficiente de expansión lineal se puede explicar como un cambio de longitud debido a la temperatura.

El coeficiente de expansión lineal se puede escribir como,

Dónde,

ΔL= Cambio de longitud

L₀= Longitud original

∝ = Coeficiente de expansión de longitud

L = Longitud expandida

Δ T = diferencia de temperatura

Coeficiente de expansión del área:-

El coeficiente de expansión del área se puede explicar como un cambio de área debido a la temperatura.

El coeficiente de expansión del área se puede escribir como,

Dónde,

ΔA= cambio de área

A₀= área original

∝= Coeficiente de expansión del área

A = Área expandida

Δ T= diferencia de temperatura

Coeficiente de expansión de volumen:-

El coeficiente de expansión del volumen se puede explicar como un cambio de volumen debido a la temperatura.

El coeficiente de expansión de volumen se puede escribir como,

Dónde,

Δ V = cambio de volumen

V0 = Volumen original

∝ = Coeficiente de expansión de volumen

V = volumen expandido

ΔT= diferencia de temperatura

Pregunta: -

Rup usa diariamente una vara o su propósito de jardinería, un día se olvida de traer la vara a su propia casa. La longitud de la varilla es de 10 metros a la temperatura de 39 grados centígrados. Después de olvidar la varilla, la longitud de la varilla se convirtió en 15 metros y en ese momento la temperatura es de 35 grados centígrados.

Ahora determine el coeficiente de expansión térmica de la varilla.

Solución: - Los datos dados son,

Cambio de longitud ΔL = (15 – 10) metro = 5 metro

Longitud original L₀ = 10 metros

 Coeficiente de expansión de longitud ∝= ?

Longitud expandida L = 15 metros

Diferencia de temperatura Δ T = (39 – 35) grados centígrados = 4 grados centígrados

Temperatura absoluta = T = (273 + 4) K = 278 K

Rup usa diariamente una vara o su propósito de jardinería, un día se olvida de traer la vara a su propia casa. La longitud de la varilla es de 10 metros a la temperatura de 39 grados centígrados. Después de olvidar la varilla, la longitud de la varilla se convirtió en 15 metros y en ese momento la temperatura es de 35 grados centígrados.

El coeficiente de dilatación térmica de la varilla es 17 x 10 ^-4 K ^-1