4. Una válvula de un motor tiene las siguientes dimensiones largo 128 mm, diámetro del vástago 8,97 mm y diámetro de la cabeza 44,2 mm a 20 °C; si el coeficiente de dilatación del material es de α= 0,000011 [1/K]. Calcular el diámetro de la cabeza cuando la válvula alcance los 120 °C de temperatura

Respuesta :

Respuesta:

Para calcular el diámetro de la cabeza de la válvula cuando alcanza los 120°C, podemos utilizar la fórmula de dilatación lineal:

ΔL = α * L * ΔT

Donde:

ΔL = Cambio en la longitud

α = Coeficiente de dilatación

L = Longitud inicial

ΔT = Cambio en la temperatura

Primero calcularemos el cambio en el diámetro de la cabeza:

ΔDcabeza = α * Dcabeza * ΔT

ΔDcabeza = 0,000011 * 44,2 * (120-20)

ΔDcabeza = 0,000011 * 44,2 * 100

ΔDcabeza = 0,04882 mm

Ahora calcularemos el nuevo diámetro de la cabeza cuando alcance los 120°C:

Dcabeza_nuevo = Dcabeza_inicial + ΔDcabeza

Dcabeza_nuevo = 44,2 + 0,04882

Dcabeza_nuevo ≈ 44,25 mm

Por lo tanto, el diámetro de la cabeza cuando la válvula alcance los 120°C será aproximadamente 44,25 mm.