PEMUAIAN || BAB 3 Suhu Kalor dan Pemuaian – Materi IPA Kelas 7 Kurikulum Merdeka

Summary

En este video, se aborda el concepto de la expansión térmica de los materiales, un fenómeno que ocurre cuando los objetos se expanden debido al aumento de temperatura. Se explica cómo esto afecta a diferentes tipos de materiales, como metales, líquidos y gases, a través de ejemplos cotidianos como termómetros, vidrios de ventanas y balones de aire. Además, se profundiza en cómo los ingenieros deben considerar la expansión y contracción al diseñar estructuras como puentes y vías de tren. Finalmente, se presentan fórmulas para calcular la expansión de objetos según sus dimensiones y materiales específicos.

Takeaways

• 😀 La expansión térmica es el aumento en el tamaño de un material cuando se calienta.
• 😀 Ejemplos comunes de expansión térmica incluyen ventanas de vidrio instaladas con un pequeño espacio para permitir la expansión.
• 😀 El mercurio en los termómetros se expande y contrae con cambios de temperatura, lo que lo hace útil para medir la temperatura.
• 😀 Las cerámicas y vidrios pueden romperse cuando se exponen a temperaturas extremas debido a la expansión térmica.
• 😀 Los globos de aire caliente se elevan debido a la expansión del aire caliente dentro de ellos.
• 😀 Los materiales se expanden de manera diferente, y algunos son más susceptibles a la expansión térmica que otros.
• 😀 La expansión térmica afecta tanto la longitud de los objetos (expansión lineal) como su área y volumen.
• 😀 La expansión volumétrica se observa en objetos tridimensionales, como bloques de metal o líquidos.
• 😀 La expansión térmica se debe al aumento en la vibración de los átomos o moléculas cuando se calienta un material.
• 😀 Los ingenieros deben considerar la expansión térmica al diseñar puentes, vías de tren y otras infraestructuras, dejando espacio para evitar daños.
• 😀 Las tiras bimetálicas, que se expanden a diferentes ritmos, se utilizan en sistemas eléctricos para prevenir sobrecalentamientos y fallos eléctricos.

Q & A

¿Qué es el fenómeno de la expansión térmica?

La expansión térmica es un fenómeno en el que un objeto aumenta su tamaño, ya sea en longitud, área o volumen, debido al aumento de temperatura.

¿Cómo afecta la temperatura al tamaño de un objeto?

Cuando un objeto se calienta, sus átomos y moléculas se mueven más rápido, lo que hace que el objeto se expanda. En cambio, al enfriarse, el objeto se contrae.

¿Por qué se debe tener en cuenta la expansión térmica al construir puentes y ferrocarriles?

Es importante considerar la expansión térmica al construir puentes y ferrocarriles para evitar que los materiales se deformen o se dañen debido a los cambios de temperatura. Los metales, por ejemplo, se expanden cuando hace calor.

¿Cuál es la relación entre la expansión térmica y los termómetros?

Los termómetros aprovechan la expansión térmica de los líquidos, como el mercurio, para medir la temperatura. Cuando la temperatura sube, el mercurio se expande, lo que permite medir el calor.

¿Qué ocurre si se sobrecalientan los cables eléctricos en una casa?

Si los cables eléctricos se sobrecalientan, pueden provocar un corte de energía o incluso un incendio debido a la expansión de los materiales conductores, lo que puede ocasionar fallos en el sistema eléctrico.

¿Cómo se puede prevenir que los puentes y las vías del tren se deformen debido a la expansión térmica?

Para evitar que los puentes y las vías del tren se deformen, se deja un espacio o una ranura entre los materiales para que puedan expandirse sin causar daños o distorsiones.

¿Qué tipo de materiales se ven más afectados por la expansión térmica?

Los materiales metálicos, como el hierro y el acero, son los que más se ven afectados por la expansión térmica debido a su alta conductividad térmica y la manera en que sus moléculas responden al calor.

¿Qué es la expansión térmica volumétrica y cómo se aplica en la vida cotidiana?

La expansión térmica volumétrica es la expansión que ocurre en tres dimensiones de un objeto, como un bloque de metal o un vaso de vidrio. Un ejemplo cotidiano es la expansión del vidrio o el metal cuando se calienta, lo que puede afectar su ajuste en marcos de ventanas o estructuras.

¿Qué precauciones deben tomarse al inflar un globo o bombear aire en un neumático?

Es importante no inflar un globo o neumático demasiado, ya que la expansión del gas dentro de ellos debido al calor podría causar que exploten o sufran daños.

¿Qué es el coeficiente de expansión térmica y cómo varía entre diferentes materiales?

El coeficiente de expansión térmica es una medida que indica cuánto se expande un material por cada grado de cambio de temperatura. Diferentes materiales tienen diferentes coeficientes, lo que significa que algunos materiales se expanden más que otros al calentarse.