Dilatacion de los cuerpos

En clase analizamos la dilatación de los cuerpos,aprendimos que cuando un cuerpo se le aplica calor, aumenta el movimiento de sus moléculas, que tienden a separarse y ocupar un espacio mayor del que ocupaban inicialmente este cuerpo entonces aumenta su volumen por eso decimos que se dilata los cuerpos, salvo excepciones, se dilatan al calentarse y se contraen al enfriarse este fenómeno se explica debido a que  los átomos de un cuerpo solido se encuentran distribuidos en forma regular y vibran con una determinada forma de acuerdo a la temperatura del cuerpo. Al aumentar la temperatura, la amplitud de las vibraciones de los átomos se incrementa dando origen a una separación de los átomos y por consiguiente a un aumento de las dimensiones del cuerpo.

 También aprendimos que la dilatación se produce en todas sus dimenciones (largo, ancho y alto), dilatación lineal, dilatación superficial y dilatación cubica.La dilatación anómala del agua,a , es cuando el agua se dilata cuando la temperatura sube y se contrae cuando baja, por ejemplo cuando calentamos un cuerpo, este se dilata y cuando lo enfriamos se contrae, pero con el agua no sucede así ya que cuando el agua se congela aumenta el volumen. 

La dilatacion anomala del agua

Cuando un cuerpo recibe calor, sus partículas se mueven más deprisa, por lo que necesitan más espacio para desplazarse y, por tanto, el volumen del cuerpo aumenta. A este aumento de volumen se le llama dilatación. Una de las propiedades físicas más curiosas e importantes del agua es su dilatación anómala.

La experiencia nos dice que, cuando calentamos un cuerpo, este se dilata y cuando lo enfriamos se contrae. Pero con el agua no sucede así. Cuando el agua se congela aumenta el volumen.La dilatación anómala del agua es muy importante en los ecosistemas acuáticos. En un lago de montaña, por ejemplo, en el invierno bajan mucho las temperaturas, el agua se congela.Pero como el hielo flota ( tiene menos densidad que el agua líquida), se queda en la superficie aislando del exterior a todas las plantas y animales que se encuentran debajo de él, sobreviviendo aunque bajen mucho las temperaturas.

El hecho de que el agua no siga la conducta de los demás cuerpos, en lo que a la dilatación se refiere, es providencial para la vida marina en las zonas árticas.

Si el hielo fuera más denso que el agua, en el momento en que se formaran cristales de hielo, estos irían al fondo del mar, quedando en contacto con la atmósfera otra capa de agua, repitiéndose el proceso indefinidamente hasta que toda el agua del mar quedara congelada. Sin embargo, el agua líquida es más densa que el hielo, quedando este en la superficie y sirviendo de capa protectora al agua que se encuentra por debajo, impidiendo que esta se congele.

En todo caso, el agua que se encuentra en contacto con el hielo estará a una temperatura de 0 °C, demasiado baja para permitir la vida marina.

Más abajo, el agua a 4 °C presenta mayor densidad que a 0 °C, por lo que el agua del fondo estará más caliente que la que se encuentra en contacto con el hielo.

Esta pequeña diferencia de 4 °C es la que hace posible que en los mares árticos pueda haber vida marina.

La dilatación anómala del agua explica que el hielo sea menos denso que el agua líquida y, por tanto, flote sobre ésta.

TEMPERATURA

Con la invención del termoscopio por Galileo Galilei, nace la termometría. El objetivo de esta disciplina, fue construir dispositivos llamadostermómetros, que permitían valorar el "grado de calor de los cuerpos", que hoy llamamos temperatura.

Cualquier propiedad de un cuerpo que varíe al variar su temperatura, puede emplearse para indicarnos como varía la temperatura de un cuerpo dado. Pero el valor de la propiedad, no es el valor de la temperatura. A las propiedades que cambian al variar la temperatura, se las denomina propiedades termométricas.

El termoscopio inventado por Galileo, fue utilizado por varios investigadores. Estos le adosaron escalas diferentes para poder cuantificar "el grado de calor de los cuerpos", transformando así el termoscopio en lo que hoy llamamos termómetro y su lectura, lo que hoy llamamos temperatura. Debido a que no existían criterios uniformes para construir los termómetros y sus escalas, resultaba que dos termómetros construidos por el mismo fabricante, generalmente daban lecturas diferentes a un mismo "grado de calor". Esto  creaba grandes dificultades al comparar experimentos realizados con termómetros diferentes, e hizo imperiosa la construcción de una escala reproducible por todos los investigadores, de manera que las mediciones fuesen comparables.

En el termoscopio de Galileo, la propiedad que se emplea es el volumen ocupado por el aire a la presión atmosférica y lo que se observa, es como varía dicho volumen al variar la temperatura. 

El primero que construyó un dispositivo que empleaba como propiedad termométrica la dilatación de un líquido, en lugar de la de un gas, fue el fabricante de instrumentos Daniel Gabriel FAHRENHEIT en 1714, quién definió una escala reproducible que hoy lleva su nombre.

Luego le siguieron: el naturalista francés René Antoine Ferchault de RÉAUMUR en 1730; el astrónomo sueco Anders CELSIUS (1701-1744) en 1742 y William THOMSOM promotor de la escala absoluta o escala termodinámica. Cada uno de estos, definieron sus propias escalas termométricas reproducibles.