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Explicación:

La dilatación térmica de los sólidos es el fenómeno por el cual aumentan su volumen cuando se aumenta su temperatura. Esto se debe a que, al aumentar la temperatura, la energía cinética de las moléculas del sólido aumenta, lo que hace que vibren con mayor intensidad y se separen unas de otras.

Tipos de dilatación:

* Dilatación lineal: Aumento de la longitud de un objeto sólido.

* Dilatación superficial: Aumento del área de una superficie sólida.

* Dilatación volumétrica: Aumento del volumen de un objeto sólido.

Coeficiente de dilatación térmica:

El coeficiente de dilatación térmica (α) es una medida de la capacidad de un material para dilatarse cuando se calienta. Se define como el aumento de longitud (o volumen) que experimenta una unidad de longitud (o volumen) del material por cada grado Celsius de aumento de temperatura.

Aplicaciones de la dilatación térmica:

* Termómetros: El funcionamiento de los termómetros de mercurio y alcohol se basa en la dilatación térmica de estos líquidos.

* Carriles de tren: Los carriles de tren se instalan con una pequeña separación entre ellos para que puedan dilatarse sin deformarse.

* Puentes: Los puentes se construyen con juntas de dilatación para que puedan soportar los cambios de temperatura sin agrietarse.

Fórmula para calcular la dilatación lineal:

ΔL = α L ΔT

Donde:

* ΔL es el aumento de longitud

* α es el coeficiente de dilatación térmica

* L es la longitud inicial del objeto

* ΔT es el aumento de temperatura

Ejemplo:

Un tubo de acero de 1 metro de largo se calienta de 20 °C a 100 °C. El coeficiente de dilatación térmica del acero es 1,2 × 10⁻⁵ °C⁻¹. ¿Cuánto aumenta la longitud del tubo?

ΔL = (1,2 × 10⁻⁵ °C⁻¹) (1 m) (80 °C) = 0,00096 m

Conclusión:

La dilatación térmica es un fenómeno importante que debe tenerse en cuenta en el diseño y construcción de estructuras y dispositivos.