Si se tiene una volumen de tamaño Vo a una temperatura ti, al entregársele (o quitársele) un calor Q, de tal forma que su nueva temperatura sea tf, su nuevo tamaño estará expresado por Vf , donde D t = tf - ti es la variación de temperatura que experimenta; D V es su variación de volumen; D a, D b y D c las variaciones respectivas en sus dimensiones, (estas variaciones son respecto a la figura con que se trabaja; pues si fuera una esfera, la variación sería en el radio o, si fuera un cilindro las variaciones serían en el radio y en la altura, ¡depende de la situación!).
La relación entre lo volúmenes es Vo y Vf es Vf = Vo(1 + g D t)
Donde el coeficiente de dilatación volumétrico es g = 3a , siendo a el coeficiente lineal de la sustancia de la que es el objeto volumétrico.
EJERCICIOS (se toma en cuenta que la dilatación volumétrica reviste mayor importancia; se da a nivel de sólidos como de líquidos)
1.- Un bulbo de vidrio está lleno con 50 cm3 de mercurio a 18 °C. Calcular el volumen (medido a 38 °C) que sale del bulbo si se eleva su temperatura hasta 38 °C. El coeficiente de dilatación lineal del vidrio es 9x10-6 °C-1 y el correspondiente cúbico del mercurio es 18x10-6 °C-1. Nota: se dilatan simultáneamente el bulbo (especie de vaso o recipiente) y el mercurio. R 0,15 cm3
2.- La densidad del mercurio a 0 °C es 13,6 gr/cm3. Hallar la densidad del mercurio a 50 °C. R 13,48 gr/cm3
3.- Hallar el aumento de volumen que experimentan 100 cm3 de mercurio cuando su temperatura se eleva de 10 a 35 °C. R 0,45 cm3
4.- Un vidrio tiene coeficiente de dilatación de 9x10-6 °C-1. ¿Qué capacidad tendrá un frasco de ese vidrio a 25 °C, si su medida a 15 °C es de 50 cm3. R 50,014 cm3
5.- Hallar la variación de volumen experimentada por un bloque de hierro de 5 x 10 x 6 cm, al calentarlo desde 15 a 47 °C. El coeficiente lineal del hierro usado es de 10-5 °C-1 . R 0,29 cm3
6.- Una vasija de vidrio está llena con un litro de trementina a 50 °F. Hallar el volumen de líquido que se derrama si se calienta a 86 °F. El coeficiente de dilatación lineal del vidrio es de 9x10-6 °C-1 y el coeficiente de dilatación volumétrico de trementina es de 97x10-5 °C-1. 19 cm3
7.- La densidad del oro, a 20 °C, es 19,3 gr/cm3 y su coeficiente de dilatación lineal es 14,3x10-6 °C-1. Hallar la densidad del oro a 90 °C. 19,24 gr /cm3