Dilatación Térmica Lineal

UNIVERSIDAD DISTRITAL
FACULTAD TECNOLOGICA
INGENIERIA CIVIL
FISICA II
JENNY RODRIGUEZ
INFORME DE LABORATORIO 1
DILATACION TERMICA LINEAL

ALEJANDRO PINZON
20111279071
OLIVIA CAICEDO
20121279285

BOGOTA
ABRIL DE 2012

INTRODUCCION Y OBJETIVOS

Dentro del estudio de la Termodinámica se define el concepto de calor como la energía contenida en los cuerpos y su medición cuando sonsometidos a ciertos procesos de cambio de temperatura.

Bajo esta directriz se concibe la dilatación térmica como la propiedad de todos los cuerpos de cambiar cualquiera de sus dimensiones bajo la interacción con otros cuerpos o fuentes térmicas.

Con el propósito principal de analizar el comportamiento de diversos materiales y reconocimiento e interpretación de la dilatación térmica serealiza el siguiente laboratorio práctico con los siguientes objetivos:

* Determinar el tipo de material de cada elemento ensayado en laboratorio
* Determinar el coeficiente de expansión lineal de diferentes materiales.
* Observar la expansión lineal de un sólido como consecuencia del cambio de la temperatura.
* Aplicar los conocimientos y las fórmulas de dilatación térmica vistas enclase.

MARCO TEORICO

Cuando aumenta la temperatura de un cuerpo, los átomos vibran con una amplitud mayor, y la distancia promedio entre estos aumenta.
Esto conduce a una dilatación de todo el cuerpo sólido. El cambio en cualquier dimensión lineal del sólido, tal como su longitud, su ancho, o su espesor, se llama dilatación lineal. Si la longitud de esta dimensión lineal es L, el cambio detemperatura ∆T causa un cambio en la longitud ∆L. Por medio de la experimentación se encuentra que, si ∆T es lo suficiente pequeña, este cambio de longitud ∆L es proporcional al cambio de temperatura ∆T y a la longitud L. Por lo tanto, la ecuación de dilatación térmica lineal esta dado de la forma:

∆L= α L ∆ T (Dilatación Térmica Lineal)

∆L= α L ∆ T (Dilatación Térmica Lineal)Donde α, llamada el coeficiente de dilatación térmica lineal, tiene valores diferentes para materiales diferentes de modo que α tiene el significado de un cambio fraccionario en longitud por grado de cambio de temperatura.

De esta forma y de acuerdo con la ecuación de dilatación térmica lineal podemos conocer el cambio longitudinal sufrido por el cuerpo bajo condiciones controladas deensayo. De igual forma podemos deducir cada una de las variables siendo conocidos los demás expresiones de la ecuación.

MATERIALES Y EQUIPO

* Dispositivo para la dilatación térmica
* Generador de vapor
* Flexómetro
* Termómetro
* Micrómetro adaptado al dispositivo para la dilatación
* 4 varillas de diferentes materiales

Micrómetro
Micrómetro
Dispositivo dedilatación Térmica
Dispositivo de dilatación Térmica
Generador de vapor
Generador de vapor

Termómetro
Termómetro

Materiales a ensayar
Materiales a ensayar

Figura 1. Materiales y equipo
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

1. Se disponen los materiales en la forma indicada en la figura 1.

2. Se miden con el flexómetro la longitud de cada una de las varillas y seregistran en una tabla.

3. Se toma la lectura inicial de la temperatura ambiente T1.

4. Se coloca la primera varilla en el dispositivo para dilatación térmica.

5. Se registra la lectura inicial L1 con el micrómetro.

6. Se conecta la manguera del generador de vapor al dispositivo y se espera aproximadamente un minuto o hasta que salgavapor.

7. Se toma la lectura final de la temperatura T2 del dispositivo

8. Se registra, en la tabla, la lectura final L2 con el micrómetro.

9. Se retira la manguera del dispositivo, se quita la varilla y se repite el procedimiento con cada una de las siguientes varillas.

CALCULOS

* TABLA DE DATOS

| L1 (cm) | L2 (cm) | T1 (ºC) | T2...