Se quiere proteger un cañón de latón de 100,12 mm de diámetro externo a 20°C por un cilindro de acero de 100 mm de diámetro interno a 20°C.
¿Hasta qué temperatura debe calentarse el cilindro de acero para que pueda rodear el cañón?
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El cilindro para que protega el cañon debera calentarse Tf = 140°C
¿Qué es la dilatación térmica?
La dilatación térmica es un fenómeno que ocurre cuando un material se expone e aun cambio de temperatura logrando que sus moléculas internar se separen un poco o se contraigan, logrando un cambio en sus dimensiones.
Este problema es de Dilatación superficial:
ΔS = So( 1 + βΔT)
- β coeficiente dilatación del acero = 20×10⁻⁶ °C⁻¹
π(50.06mm)² = π(50m)²(1 + 20×10⁻⁶ °C⁻¹(Tf - 20°C))
(50.06mm)²/(50m)² = (1 + 20×10⁻⁶ °C⁻¹(Tf - 20°C))
20×10⁻⁶ °C⁻¹(Tf - 20°C) = 0.00240
Tf - 20°C = 120°C
Tf = 140°C
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