Dilatación Lineal (Informe Lab)

DILATACION LINEAL
Juliana Saavedra (1), Nicolás Orozco (2), Sebastián Martínez (2).
Universidad De La Salle
(1. Ing. Ambiental, 2. Ing. Civil.)
Resumen
El propósito de esta práctica de laboratorio era observar el aumento de la longitud de una varilla debido un incremento en la temperatura, además teniendo en cuenta este aumento se midió el coeficiente de dilatación lineal de algunosmateriales. Para cumplir con tales objetivos se planteo una práctica en la cual se contaba con cuatro varillas de material distinto cada una, las cuales se les aplico vapor de agua y cuando se hubieron dilatado por completo se midió su aumento de longitud con un tornillo micrométrico. Con estos datos se pudo calcular por medios experimentales el coeficiente de expansión lineal de cada uno deestos materiales.
Palabras clave: aumento de longitud, coeficiente de expansión lineal, temperatura.

Abstract
The purpose of this lab was to observe the increase of the length of a rod due to an increase in temperature, also taking into account the increase measured the linear expansion coefficient of some materials. To meet these objectives was proposed, a practice which had four rods ofdifferent material each, which we applied water vapor and when they were fully dilated was measured increase in length with a micrometer screw. With this data was calculated by experimental means the coefficient of linear expansion of each of these materials.
Keywords: increase in length, coefficient of linear expansion, temperature._____________________________________________________________________

I. INTRODUCCIÓN.
Figura 1. El cambio de la longitud es proporcional al cambio de la temperatura y a la longitud original. |
Se denomina dilatación al cambio de longitud, volumen o alguna otra dimensión métrica que sufre un cuerpo físico debido al cambio de temperatura que se provoca en ella por cualquier medio.
La longitud de una varilla y en general las dimensiones de uncuerpo varían al variar la temperatura ya que aumenta la energía cinética y causa colisiones aumentando la distancia entre las partículas. Si la temperatura se incrementa en un valor ∆T, la longitud de la varilla aumenta en una cantidad ∆L. (1)

II. MARCO TEORICO.
Suponga que una varilla de material tiene longitud L0 a una temperatura inicial T0. Si la temperatura cambia en ∆T, la longitudcambia en ∆L. Se observa experimentalmente que, si ∆T no es muy grande, ∆L es directamente proporcional a ∆T . si dos varillas del mismo material tienen el mismo cambio de temperatura, pero una es dos veces más larga que la otra, su cambio de longitud también será el doble. Por tanto, ∆L también debe de ser proporcional a la L0. Si introducimos una constante de proporcionalidad α (diferente paracada material), podremos expresar estas relaciones en una ecuación (2):

∆L=αL0∆T (expansion lineal 1)

COEFICIENTE DE DILATACION LINEAL
El coeficiente de dilatación lineal, designado por αL, para una dimensión lineal cualquiera, se puede medir experimentalmente comparando el valor de dicha magnitud antes y después de cierto cambio de temperatura como:

Donde ΔL, es el incremento delongitud cuando se aplica un pequeño cambio global y uniforme de temperatura ΔT a todo el cuerpo. El cambio total de longitud de la dimensión lineal que se considere, puede despejarse de la ecuación anterior (3):

III. PROCEDIMIENTO.
* Determinar la longitud de la varilla.
* Con el termómetro mida la temperatura inicial del ambiente.
* Con la regla tome la longitud inicial de la varillacon la cual valla a trabajar he insértela en la plataforma y conecte la varilla con la manguera que está conectada a la olla (figura 2).
Figura 2. Olla en donde se calienta el agua, de la cual se transferirá el vapor a las varillas. |
* Ponga a calentar el agua hasta que el vapor de agua salga por la nagüera y caliente la varilla. Deje salir el vapor de agua por unos minutos para que...