una tubería de hierro tiene 60 m de longitud a temperatura ambiente (20/°C). si se le va a utilizar para producir vapor, ¿cual sera la tolerancia a la dilatación y que nueva longitud tendrá la tubería luego de que el vapor haya fluido por ella cierto tiempo?
Respuestas a la pregunta
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juyr
Explicación:
Respuesta:
1) Una tubería de hierro tiene 60m de longitud a temperatura ambiente (20°C para este caso). Si se va a utilizar para conducir vapor (100°C). Determine el incremento que tuvo en su longitud(ΔL) y cuál es su nueva longitud.
Datos:
Material (Hierro): α= 12x10-6
Lo= 60m
To= 20°C
Tf= 100°C
ΔT°= (100°C-20°C)= 80°C
ΔL= (60m)(12x10-6)(80°C)
ΔL=0.0576 m
Lf= Lo+ΔL
Lf= 60m + 0.0576m
Lf= 60.0576m
Hablamos de la dilatación lineal y vimos un ejemplo, pero si deseamos calcular la variación de tamaño de un área o superficie debido a la aplicación de calor, a esto se le conoce como dilatación superficial y se aplica la siguiente ecuación:
DILATACIÓN SUPERFICIAL
ΔS= So*2α*ΔT°
Donde:
ΔS: Variación de la superficie
So: Superficie inicial
2α: Coeficiente de dilatación superficial (2*coeficiente lineal)
ΔT°: Variación de la temperatura (ΔT°=Tf-To).
DILATACIÓN VOLUMÉTRICA
ΔV= Vo*3α*ΔT°
Donde:
ΔV: Variación del volumen
Vo: Volumen inicial
3α: Coeficiente de dilatación volumétrica (3*coeficiente lineal)
ΔT°: Variación de la temperatura (ΔT°=Tf-To).
Este es un ejemplo en la vida real de no considerar la dilatación térmica al momento de diseñar y construir los rieles de un tren, al no tomar en cuenta este aumento en las dimensiones debido a la dilatación de los materiales empleados, estos terminarán levantándose o doblándose debido a la variación de su longitud con respecto a la longitud inicial.
la respuesta es:Lf= 60.0576m