Dilatación de los Cuerpos

MSc. Guillermo Moncada

La mayoría de los cuerpos se dilatan 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.

Para explicar este comportamiento, podríamos imaginar una pista de baile, en ella pueden caber muchas personas si se encuentran muy juntas y no se mueven, pero si ahora bailan despacio, entonces, ocupan más campo y chocan entre ellas; si bailan más rápidamente ocuparán aún mayor espacio y los choques serán más frecuentes.

Con las moléculas ocurre algo parecido, entre más rápido se muevan más espacio ocuparán y más choques habrá. La semejanza entre el baile y el movimiento molecular puede utilizarse para describir lo que se denomina la dilatación térmica de los cuerpos, pues, la transmisión de energía térmica da lugar a que la materia se expanda.

Esta semejanza podría servir para explicar el comportamiento de los sólidos, de los líquidos y de los gases, los cuales se dilatan al calentarse y una gran mayoría de ellos, que se contraen al enfriarse. En este último caso, las moléculas se mueven más despacio y se juntan debido a su mutua atracción.

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

Por ejemplo, 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; este espacio generalmente no se nota porque está cubierto por el rodapié.

En la construcción de aceras, se suelen dejar secciones divididas por hendiduras que generalmente contienen una masilla flexible hecha a base de un material blando, cuyo propósito es permitir la dilatación térmica.

Glosario:

Dilatar: Extender, alargar o hacer mayor una cosa, o que ocupe más lugar o tiempo.

Actividad:

Objetivo

Observar los efectos de la misma cantidad de calor en dos materiales distintos.

Materiales

  • 15cm de masking tape
  • 15 cm de cinta scotch
  • Bombilla de 75 vatios con portalámparas
  • Pinzas de laboratorio
  • Cuaderno de anotaciones

Indicaciones:

  1. Una las dos cintas por la parte adhesiva de modo que se peguen una con otra y recorte las partes sobrantes.
  2. Utilice las pinzas para acercar la cinta sobre la bombilla eléctrica encendida.
  3. Asegúrese de no acercar demasiado ni la mano ni la cinta a la bombilla.
  4. Observe lo que ocurre mientras se calienta la cinta.
  5. Apártela de la bombilla y fíjese en lo que ocurre cuando se enfría.
  6. Haga suposiciones del por qué del fenómeno observado.
  7. ¿Se obtendrá el mismo resultado si se usan dos pedazos iguales de masking tape?
  8. Haga la prueba y anote sus observaciones.