Significado de «dilatación»

f. Acción y efecto de dilatar o dilatarse.

fig. Desahogo y alivio en una grave aflicción.

Cir. Procedimiento para aumentar o restablecer el calibre de un conducto, de una cavidad, etc.

Fís. Aumento del volumen de un cuerpo por la acción del calor, con disminución de su densidad.

Coeficiente de dilatación. Fís. El coeficiente de dilatación cúbica de un sólido es el aumento de la unidad de volumen de un cuerpo por una elevación de la temperatura de 1 grado C.

Uno de los efectos más generales que sobre la materia ejerce la elevación de la temperatura es la dilatación. Todos los gases y la mayoría de los sólidos (con alguna excepción, como la del hielo) y de los líquidos aumentan de volumen cuando se calientan. El coeficiente de dilatación lineal de los sólidos, o la fracción de su longitud a 0 °C que aumentan cuando su temperatura se eleva en 1 °C, se determina midiendo el aumento de longitud que experimenta una barra del material al pasar de una temperatura a otra, bien mediante un microscopio con escala micrométrica o más sencillamente, con un micrómetro de tomillo, como el esferómetro. Los coeficientes de dilatación superficial y cúbica son iguales al doble y al triple, respectivamente, del de dilatación lineal.

La determinación de la dilatación de los líquidos resulta complicada por el simultáneo aumento de volumen de las vasijas que los contienen, que reduce el valor de la dilatación real. Así, el coeficiente de dilatación aparente, que puede determinarse pesando el líquido que rebosa de una vasija de cuello estrecho, que se llenó por completo a una temperatura y se calentó después, es menor que el de dilatación real, que se mide equilibrando una columna de líquido caliente con otra de líquido frío. Como el líquido caliente es menos denso ocupa, debido a la dilatación, una mayor altura de columna que el frío; de la relación entre ambas alturas puede deducirse el coeficiente real, que es independiente de la forma y del tamaño de la vasija.

Los gases se dilatan más que los sólidos o los líquidos y con más regularidad y todos ellos tienen prácticamente el mismo coeficiente de dilatación. Así, por ejemplo, el coeficiente de dilatación para el aire es de 0,00367, o sea unas veinte veces mayor que el del mercurio y setenta mayor que el del latón, pero, en cambio, es casi exactamente igual al de cualquier otro gas. Como el volumen de los gases varía inversamente a la presión, su coeficiente de dilatación puede determinarse manteniendo constante la presión y midiendo el aumento de volumen producido por una elevación de temperatura o, a la inversa, hallando el aumento de presión cuando el volumen permanece constante; ambos procedimientos conducen a los mismos resultados.

Probablemente la principal aplicación de la dilatación es la medida de temperaturas y, aunque teóricamente los gases serían más adecuados para ello y los sólidos simplificarían el procedimiento, lo cierto es que los líquidos, y particularmente el mercurio, son los que se emplean más frecuentemente con tal fin. Un termómetro corriente no es más que un sencillo instrumento que permite medir el volumen de una determinada cantidad de mercurio. La expansión y la contracción de los sólidos por efectos de las elevaciones o descensos de la temperatura es de gran importancia por las enormes fuerzas que se ponen en juego, iguales a las que serían necesarias para estirar o comprimir el material en igual grado. De ello se saca partido en la colocación de las llantas de las ruedas, en el encamisado de armas de fuego, etc. Por otra parte, dichas fuerzas deben tenerse en cuenta en la construcción de toda clase de estructuras, especialmente las metálicas, como puentes, techumbres, tubos de condensadores. En las tuberías de gran longitud sujetas a variaciones de temperatura por causas internas o externas, como la circulación de fluidos calientes o su exposición a la intemperie, e instaladas de forma rígida, pueden producirse flexiones con riesgo de roturas. Para eliminar este peligro se intercalan de trecho en trecho curvas o bucles de dilatación de radio suficiente, sólidamente fijados. La diferencia entre los coeficientes de dilatación de los diversos metales se aprovechan en la construcción de termorreguladores, balancines para reloj compensados, y péndulos cuya longitud resulta independiente de la temperatura.

En los líquidos y en los gases, uno de los principales efectos de la dilatación es la producción de corrientes de convección, debidas a que la porción calentada del fluido es más ligera y tiende a elevarse, lo que se aprovecha en los sistemas de calefacción por termosifón, en el tiro de las chimeneas y en la ventilación. Esta es también la causa de las corrientes marinas y de los vientos. Véase Calor.