Calculadora de Dilatación Térmica Lineal (ΔL = L₀·α·ΔT)🌎 Actualizado mayo de 2026
La dilatación térmica lineal describe cómo cambia la longitud de un material al variar su temperatura: ΔL = L₀ · α · ΔT, donde L₀ es la longitud original, α el coeficiente de dilatación y ΔT el cambio de temperatura. Es crucial en ingeniería para diseñar puentes, rieles y tuberías.
Cuándo usar esta calculadora
- Calcular la expansión de rieles, puentes y estructuras metálicas.
- Resolver problemas de termodinámica en física.
- Dimensionar juntas de dilatación en construcción.
- Entender por qué las vías del tren tienen separaciones.
- Comparar dilatación de distintos materiales.
Ejemplo real: Riel de tren de 25 m entre -10°C y 45°C
- Datos: L₀ = 25 m (riel de acero), α = 12 × 10⁻⁶/°C, ΔT = 45°C - (-10°C) = 55°C.
- Fórmula: ΔL = 25 × (12 × 10⁻⁶) × 55 = 25 × 0.00066 = 0.0165 m.
- Conversión: 0.0165 m = 16.5 mm.
- Longitud final: 25.0165 m (a 45°C).
- Interpretación: si no hubiera juntas cada ~25 m, la compresión en verano generaría fuerzas enormes que deformarían el riel ("sun kinks").
Cómo funciona
2 min de lecturaQué es la dilatación térmica
Todos los materiales cambian de tamaño con la temperatura: al calentarse, los átomos vibran más y se alejan entre sí, aumentando las dimensiones del objeto. La fórmula lineal es:
ΔL = L₀ × α × ΔTDonde α (alfa) es el coeficiente de dilatación lineal del material, una constante empírica medida en unidades de 1/°C (o 1/K, que es equivalente para diferencias de temperatura).
Coeficientes típicos
| Material | α (×10⁻⁶/°C) | Dilatación 10 m × 40°C |
|---|---|---|
| Invar (aleación Ni-Fe) | 1.2 | 0.48 mm |
| Vidrio Pyrex | 3.2 | 1.28 mm |
| Vidrio común | 9 | 3.6 mm |
| Hormigón | 10 | 4 mm |
| Acero | 12 | 4.8 mm |
| Cobre | 17 | 6.8 mm |
| Bronce | 19 | 7.6 mm |
| Aluminio | 23 | 9.2 mm |
| Zinc | 30 | 12 mm |
| PVC | 80 | 32 mm |
El aluminio se dilata casi el doble que el acero. Por eso en estructuras mixtas acero-aluminio hay que dejar holguras en los vínculos.
Por qué importa en ingeniería
Cuándo usar / Errores comunes
Si estás trabajando temperatura en otras conversiones, también puede interesarte la calculadora de energía cinética en joules para problemas de física relacionados.
Preguntas frecuentes
¿Qué es el coeficiente de dilatación térmica?
Es una constante del material (α) que indica cuánto se expande por grado de temperatura. Acero: 12×10⁻⁶/°C. Aluminio: 23×10⁻⁶/°C. Cobre: 17×10⁻⁶/°C.
¿Por qué los puentes tienen juntas de dilatación?
Para absorber la expansión térmica. Un puente de 100 m de acero puede dilatarse ~5 cm entre invierno y verano. Sin juntas, la estructura se deformaría.
¿El agua se dilata igual?
El agua es especial: se contrae al calentarse de 0°C a 4°C y luego se dilata. Por eso el hielo flota.
¿Funciona para dilatación volumétrica?
Para volúmenes usá ΔV = V₀ · β · ΔT donde β ≈ 3α. Esta calculadora es para dilatación lineal.
¿Los rieles del tren se deforman por calor?
Sí. Con rieles continuos soldados, un aumento de 30°C puede generar fuerzas de compresión enormes. Se usan tensores y se instalan con pre-tensión.
¿Qué material se dilata más?
Aluminio (23×10⁻⁶/°C) se dilata casi el doble que el acero (12). El invar (aleación Ni-Fe) tiene α ≈ 1,2×10⁻⁶, ideal para relojes.
¿La dilatación es siempre lineal?
La fórmula ΔL=L₀αΔT es una aproximación lineal válida para cambios de temperatura moderados. A temperaturas extremas, α puede variar.
Fuentes y referencias
Metodología y confianza
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Última revisión: 18 de mayo de 2026. Los parámetros fiscales, legales y datos se verifican periódicamente con las fuentes citadas.
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