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¿QUÉ ES LA DITALACIÓN TÉRMICA?
La dilatación térmica es el fenómeno por el cual los materiales se expanden con el calor y se contraen con el frío. Esto ocurre porque el aumento de temperatura hace que los átomos vibren con mayor intensidad, alterando la estructura del material.
Este efecto es importante en aplicaciones como tuberías, estructuras y maquinaria, donde los cambios de temperatura pueden afectar su funcionamiento y durabilidad.
Fórmula para Calcular la Dilatación Térmica
La dilatación térmica axial en tubos se determina con la siguiente ecuación:
Donde:
🔵 X = Dilatación térmica (mm)
🔵 L = Longitud del tubo (m)
🔵 ΔT = Dilatación térmica (mm)
🔵 K = Coeficiente de dilatación térmica (depende del material)
Ejemplo de Cálculo
Si un tubo de acero carbono de 50 metros se instala a 20°C y opera a 300°C, su dilatación será:
Datos:
🔵 L = m
🔵 ΔT = 300−20=280°C
🔵 K = mm/m°C (según tabla)
Cálculo:
Diagrama de Dilatación Térmica
Para facilitar los cálculos, se incluye un gráfico comparativo de la dilatación térmica en distintos materiales, como acero carbono y acero inoxidable.
Coeficientes de Dilatación Térmica
| Material | 0-100°C | 200°C | 300°C | 400°C | 500°C | 600°C |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Acero Carbono | 0.0120 | 0.0126 | 0.0131 | 0.0136 | 0.0141 | 0.0147 |
| Acero Inox. 18Cr. 8Ni. | 0.0168 | 0.0175 | 0.0180 | 0.0184 | 0.0188 | 0.0191 |
| Aluminio | 0.0238 | — | — | — | — | — |
| Cobre | 0.0165 | 0.0168 | — | — | — | — |
| Hierro Fundido | 0.0110 | — | — | — | — | — |
