Cambio De Densidades Fisica 2

EXPERIENCIA N° 07 DILATACION DE FLUIDOS
OBJETIVOS:
* Observar el comportamiento de los fluidos al cambio de temperatura
* Calcular el coeficiente de dilatación térmica del aire
EQUIPOS / MATERIALES
* 1 Equipo de calentamiento
* 1 Soporte universal
* 1 Vaso de precipitados, 100, 250 y 400 ml.
* 1 Tapón de goma, 1orificio
* 1 Matraz Erlenmeyer 100 ml
* 1 Probetagraduada 100 ml
* 1 Tubo de vidrio 2ª5a0 mm.
* 1 TUBO DE VIDRIO, 30 cm., 1 mm de diámetro
* Rotulador, Regla
* Papel Milimetrado
* 1 Clamp, Nuez doble
* 2 Varillas de soporte metálica
* 1 Pinza universal
* 1 Tapón de goma con 2 orificios
* 1 Tubo flexible transparente 7x1.5
* 1 Tubo de vidrio, 80mm
* 2 Termómetros
* 1 Agitador
* GlicerinaFUNDAMENTO TEORICO
Introducción
Los efectos más comunes que ocasionan las variaciones de temperatura en los cuerpos o sustancias, son los cambios de sus dimensiones y los cambios de fase. Nos referiremos a los cambios de dimensiones de los cuerpos sin que se produzcan cambios de fase.
Definición:
Llamamos dilatación al cambio de dimensiones que experimentan los sólidos, líquidos y gases cuando sevaría la temperatura, permaneciendo la presión constante. La mayoría de los sistemas aumentan sus dimensiones cuando se aumenta la temperatura.
Dilatación de los sólidos
La dilatación es el cambio de cualquier dimensión lineal del sólido tal como su longitud, alto o ancho, que se produce al aumentar su temperatura. Generalmente se observa la dilatación lineal al tomar un trozo de material enforma de barra o alambre de pequeña sección, sometido a un cambio de temperatura, el aumento que experimentan las otras dimensiones son despreciables frente a la longitud. Si la longitud de esta dimensión lineal es Lo, a la temperatura t0 y se aumenta la temperatura a t, como consecuencia de este cambio de temperatura, que llamaremos Δt se aumenta la longitud de la barra o del alambre produciendo unincremento de longitud que simbolizaremos como ΔL Experimentalmente se encuentra que el cambio de longitud es proporcional al cambio de temperatura y la longitud inicial. Lo. Podemos entonces escribir:
ΔL ∝ Lo. Δt
O bien que
ΔL =αot. Lo. Δt

Figura 3.1.
Donde α es un coeficiente de proporcionalidad, que denominado “coeficiente de dilatación lineal”, y que es distinto para cada material. Porejemplo: Si consideramos que el incremento de temperatura, Δt = 1ºC y la longitud inicial de una cierta pieza, Lo = 1 cm consecuentemente el alargamiento será: ΔL = α.1cm .1ºC
Si efectuamos el análisis dimensional, advertimos que las unidades de α, estarán dadas por:
α = cm / cm. ºC = 1/ºC o bien ºC-1 (grado -1); luego:

[3.1]
Operativamente, si designamos Lo a la longitud entre dos puntos deun cuerpo o de una barra a la temperatura de 0 ºC y L la longitud a la temperatura t ºC podemos escribir que:
ΔL = L – Lo
y
Δt = t – 0 = t ºC
Luego
L – Lo = αot. Lo t
De donde

[3.2]
A αot se le denomina coeficiente de dilatación lineal entre las temperaturas 0 y t, su valor, como se expresó anteriormente, es característico de la naturaleza de las sustancias que forma el sólido.
Laexperiencia demuestra que el coeficiente de dilatación lineal depende de la temperatura.
Se puede definir el coeficiente de dilatación lineal medio “αt”, como "el aumento que experimenta la unidad de longitud inicial, que se encuentra a una temperatura t cualquiera, cuando se aumenta en un grado dicha temperatura”, por eso este coeficiente de dilatación medio, dependerá del incremento de temperatura.El coeficiente de dilatación lineal medio a una temperatura “ t ”, puede ser deducido a partir de la ecuación [3.1]

[3.3]
Donde:
αot = f(t) coeficiente de dilatación o expansión lineal
αt = f(Δt) coeficiente de dilatación lineal medio a una temperatura t
Resumiendo:

y

a presión constante
En general αt es igual al inverso de la longitud inicial por dl/dt, a presión constante. Donde...