Coeficiente De Dilatación De Un Metal Desconocido
Páginas: 5 (1040 palabras)
Publicado: 18 de abril de 2012
Dilatación térmica de metales
Paula Consuegra, Fernando Celis Michael San Juan, Jean Salas
Profesor: Ismael Piñeres Ariza. Grupo DN1 – Mesa 5 14-04-2012
Laboratorio de Física de Calor y Ondas, Corporación Universitaria de la Costa, Barranquilla
Resumen
La mayor parte de los cuerpos se dilatan cuando se incrementa su temperatura. Este fenómeno juega un papel importante en un gran número deaplicaciones de la ingeniería. Por ejemplo, se deben incluir uniones de dilatación térmica en los edificios, carreteras de concreto, vías de trenes, con el fin de compensar las variaciones en sus dimensiones debido a los cambios de temperatura.
Un método para determinar el coeficiente de dilatación de un metal desconocido es utilizando un dilatómetro; en él es colocada la varilla del metaldesconocido y exponerla al calor para así tener un cambio de temperatura y a través de ciertos pasos y de la ecuación que relaciona el coeficiente de dilatación térmica con el cambio de temperatura y de la longitud de la varilla es posible determinar este valor.
Palabras claves
Dilatómetro, coeficiente de dilatación térmica.
Abstract
Most of the bodies expand with increasing temperature. Thisphenomenon plays an important role in a large number of engineering applications. For example, to include thermal expansion joints in buildings, concrete highways, railways, in order to compensate for variations in dimensions due to changes in temperature.
A method to determinate the coefficient of expansion of a metal unknown is using a dilatometer, it is placed unknown metal rod and through certain stepsand the equation which relates the coefficient of thermal expansion with temperature change and the rod length is possible to determine this value.
Key words
Dilatometer, thermal expansion coefficient.
1. Introducción
El coeficiente de dilatación es el cociente que mide el cambio relativo de longitud o volumen que se produce cuando un cuerpo sólido o un fluido dentro de un recipienteexperimenta un cambio de temperatura que lleva consigo una dilatación térmica.
La dilatación global de un cuerpo es consecuencia del cambio en la separación media entre sus átomos o moléculas. De forma general, durante una transferencia de calor, la energía que está almacenada en los enlaces intermoleculares entre dos átomos cambia. Cuando la energía almacenada aumenta, también lo hace la longitud deestos enlaces. Así, los sólidos normalmente se expanden al calentarse y se contraen al enfriarse; este comportamiento de respuesta ante la temperatura se expresa mediante el coeficiente de dilatación térmica.
Para sólidos, el tipo de coeficiente de dilatación más comúnmente usado es el coeficiente de dilatación lineal αL. Supongamos que la dimensión lineal de un cuerpo a lo largo de alguna direcciónes l para cierta temperatura. La longitud se incrementa en una cantidad ∆l para un cambio de temperatura ∆T. De manera experimental, se encuentra que el cambio en la longitud es proporcional al cambio en la temperatura y a la longitud inicial siempre que ∆T sea suficientemente pequeño.
Por lo general, el coeficiente de dilatación lineal varía con la temperatura. Comúnmente esta variación con latemperatura es despreciable a escala en que se realizan la mayor parte de las mediciones.
2. Fundamentos Teóricos
Para el análisis de este experimento se tiene en cuenta la ecuación básica para la dilatación de un sólido:
∆l= ∝l ∆T
Donde la constante de proporcionalidad ∝ se conoce como coeficiente de promedio de dilatación lineal para un material dado. A partir de esta expresión se ve:
∝=1l∆l∆T
3. Desarrollo experimental
Para el desarrollo de esta experiencia fueron necesarios los siguientes instrumentos: Un dilatómetro, dos varillas cada una de un metal desconocido, algodón, alcohol y un mechero casero.
Figura 1. Dilatómetro y sus partes.
Primeramente, se toma la temperatura ambiente que sería la temperatura inicial.
Luego, se toma la longitud de la varilla y se coloca...
Paula Consuegra, Fernando Celis Michael San Juan, Jean Salas
Profesor: Ismael Piñeres Ariza. Grupo DN1 – Mesa 5 14-04-2012
Laboratorio de Física de Calor y Ondas, Corporación Universitaria de la Costa, Barranquilla
Resumen
La mayor parte de los cuerpos se dilatan cuando se incrementa su temperatura. Este fenómeno juega un papel importante en un gran número deaplicaciones de la ingeniería. Por ejemplo, se deben incluir uniones de dilatación térmica en los edificios, carreteras de concreto, vías de trenes, con el fin de compensar las variaciones en sus dimensiones debido a los cambios de temperatura.
Un método para determinar el coeficiente de dilatación de un metal desconocido es utilizando un dilatómetro; en él es colocada la varilla del metaldesconocido y exponerla al calor para así tener un cambio de temperatura y a través de ciertos pasos y de la ecuación que relaciona el coeficiente de dilatación térmica con el cambio de temperatura y de la longitud de la varilla es posible determinar este valor.
Palabras claves
Dilatómetro, coeficiente de dilatación térmica.
Abstract
Most of the bodies expand with increasing temperature. Thisphenomenon plays an important role in a large number of engineering applications. For example, to include thermal expansion joints in buildings, concrete highways, railways, in order to compensate for variations in dimensions due to changes in temperature.
A method to determinate the coefficient of expansion of a metal unknown is using a dilatometer, it is placed unknown metal rod and through certain stepsand the equation which relates the coefficient of thermal expansion with temperature change and the rod length is possible to determine this value.
Key words
Dilatometer, thermal expansion coefficient.
1. Introducción
El coeficiente de dilatación es el cociente que mide el cambio relativo de longitud o volumen que se produce cuando un cuerpo sólido o un fluido dentro de un recipienteexperimenta un cambio de temperatura que lleva consigo una dilatación térmica.
La dilatación global de un cuerpo es consecuencia del cambio en la separación media entre sus átomos o moléculas. De forma general, durante una transferencia de calor, la energía que está almacenada en los enlaces intermoleculares entre dos átomos cambia. Cuando la energía almacenada aumenta, también lo hace la longitud deestos enlaces. Así, los sólidos normalmente se expanden al calentarse y se contraen al enfriarse; este comportamiento de respuesta ante la temperatura se expresa mediante el coeficiente de dilatación térmica.
Para sólidos, el tipo de coeficiente de dilatación más comúnmente usado es el coeficiente de dilatación lineal αL. Supongamos que la dimensión lineal de un cuerpo a lo largo de alguna direcciónes l para cierta temperatura. La longitud se incrementa en una cantidad ∆l para un cambio de temperatura ∆T. De manera experimental, se encuentra que el cambio en la longitud es proporcional al cambio en la temperatura y a la longitud inicial siempre que ∆T sea suficientemente pequeño.
Por lo general, el coeficiente de dilatación lineal varía con la temperatura. Comúnmente esta variación con latemperatura es despreciable a escala en que se realizan la mayor parte de las mediciones.
2. Fundamentos Teóricos
Para el análisis de este experimento se tiene en cuenta la ecuación básica para la dilatación de un sólido:
∆l= ∝l ∆T
Donde la constante de proporcionalidad ∝ se conoce como coeficiente de promedio de dilatación lineal para un material dado. A partir de esta expresión se ve:
∝=1l∆l∆T
3. Desarrollo experimental
Para el desarrollo de esta experiencia fueron necesarios los siguientes instrumentos: Un dilatómetro, dos varillas cada una de un metal desconocido, algodón, alcohol y un mechero casero.
Figura 1. Dilatómetro y sus partes.
Primeramente, se toma la temperatura ambiente que sería la temperatura inicial.
Luego, se toma la longitud de la varilla y se coloca...
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