DILATACIN DE LOS LQUIDOS Marta Donoso B

Prof de Fsica

Introduccin.- Los lquidos se dilatan obedeciendo a las mismas leyes que se estudiaron

para los slidos. Sabiendo que los lquidos no tienen forma propia, si no que toman la

forma del recipiente que la contiene.

En general, los lquidos aumentan su volumen al incrementarse la temperatura y tienen

coeficiente de expansin volumtrica alrededor de 10 veces mayores que los slidos.

El agua es una excepcin a esta regla, pues cuando la temperatura aumenta de 0C a 4 C,

el agua se contrae y por lo tanto, su densidad se incrementa. El agua sobre los 4C se

expande al aumentar la temperatura, En otras palabras, la densidad del agua alcanza su

valor mximo de 1000 kg/m3, por encima del punto de congelacin.

Es decir:

Cuando el agua est entre 0C y 4C

El Volumen disminuye y la Densidad aumenta.

A 4C el volumen del agua es minimo, y la Densidad es mxima = 1000 kg/m3

Cuando la t> 4C se dilata en forma normal

Cuando un lago o un ro se congela, solo hay una capa de hielo en la superficie, bajo esta

capa hay agua a 4C. Hecho fundamental para la preservacin de la fauna, flora en lugares

donde se congelan los ros y lagos. Si el agua no presentara esta irregularidad es su

dilatacin, los ros, lagos, y mares se congelara por completo ocasionando daos

irreparables a los animales acuticos y las plantas.

Definicin operacional de la Densidad, V

m , donde m= masa y V = volumen.

Dilatacin:

Para observar la dilatacin de un lquido, este debe estar en un frasco el cual se calienta

junto con el lquido, as ambos se dilatan conjuntamente, y como la capacidad del frasco

aumenta, la dilatacin que observamos para el lquido slo ser dilatacin aparente.

0VV t

= coeficiente de dilatacin cubica de los lquidos

En los lquidos tenemos:

Dilatacin Real = Dilatacin del lquido que se encuentra en el frasco

Dilatacin Aparente Dilatacin del lquido derramado

Dilatacin volumtrica del frasco

Expresin fsica:

Dilatacin Real = Dilatacin aparente + Dilatacin volumtrica.

Ejemplo Demostrativo:

Un frasco, cuyo volumen es exactamente de 1000 cm3 a 0C est completamente lleno de

mercurio a tal temperatura. Cuando se calienta el conjunto hasta 100C, se derraman 15C

de hg. Determine: Hg = 0,00018 1/C a) La dilatacin Real b) La dilatacin volumtrica del frasco c) El coeficiente de dilatacin lineal del frasco.

a) Para el Hg. 0VV t , si reemplazamos tenemos:

VHg = 1000 cm3 18 . 10

-5 1/C. 100 C = 18 cm

3

b) Para el frasco: Vv = VHg - Vdesalojado = 18 cm3 15 cm3 = 3 cm3

c) La constante del frasco

3 = tV

V

0

, reemplazando se tiene: 1 x 10-5

1/C

Algunas constantes son:

Alcohol etlico = 0,75 x 10-3

1/C Glicerina = 0,5 x 10-3

1/C

Hg = 0,18 x 10-3

1/C Petrleo = 0,9 x 10-3

1/C

Ejercicios:

1.- Un matraz de vidrio, = 9 x 10-6 1/C tiene una capacidad de 5 lts. Cuantos gramos

de alcohol se derraman, si la temperatura aumenta a 90C, al = 11 x 10-4

1/C

2.-A 10C un frasco 2000 cc, est lleno de mercurio, si se calienta hasta 260C, se

derraman 150 cc de este lquido.

a) Cul es la dilatacin volumtrica del mercurio? b) Cul es la dilatacin volumtrica del frasco.? c) Cual es el coeficiente de dilatacin lineal del frasco?

3.- Una vasija de vidrio est llena justamente con 1 lt. De petrleo a 50F. Hallar el

volumen de lquido si se calienta hasta 86 C

4.-Un bulbo de vidrio est lleno de 5000 cm3 de Hg a 8C. Calcular el volumen a 38C

que sale del bulbo

5.- Un recipiente de metal tiene una capacidad de 2 lt. Est lleno de alcohol etlico a

10C, si le aumentamos la temperatura a 45C Cul es la dilatacin aparente?