Dilatación Superficial

¿Qué es la dilatación superficial?

La dilatación superficial es el aumento del área de un cuerpo cuando aumenta su temperatura. Afecta a las dos dimensiones de una superficie.

Fórmula

ΔA = A₀ × β × ΔT

Donde:

• ΔA = Cambio en el área
• A₀ = Área inicial
• β = Coeficiente de dilatación superficial
• ΔT = Cambio de temperatura

Relación con dilatación lineal

β = 2α

Donde α es el coeficiente de dilatación lineal.

Área final

A = A₀(1 + β × ΔT)

Coeficientes de dilatación superficial

Materialβ (×10⁻⁶/°C) Aluminio46 Hierro24 Cobre34 Vidrio18

Ejemplo resuelto

Una placa de aluminio de 2 m² se calienta de 20°C a 120°C.

Datos:

• A₀ = 2 m²
• β = 46 × 10⁻⁶/°C
• ΔT = 120 - 20 = 100°C

Solución:

ΔA = 2 × 46 × 10⁻⁶ × 100

ΔA = 0.0092 m² = 92 cm²

Área final:

A = 2 + 0.0092 = 2.0092 m²

Aplicaciones

• Juntas de dilatación en puentes
• Diseño de tanques de almacenamiento
• Ventanas y cristales
• Láminas metálicas industriales

Relación entre dilataciones

TipoCoeficienteFórmula LinealαΔL = L₀αΔT Superficialβ = 2αΔA = A₀βΔT Volumétricaγ = 3αΔV = V₀γΔT