Dilatación Volumétrica

DILATACION VOLUMETRICA DEL AGUA

Resumen

Mediante montajes experimentales en el laboratorio de física calor-ondas, se calentó cierta cantidad de agua, la cual aumentaba su volumen a medida que aumentaba la temperatura. Para esta experiencia fue necesaria la utilización de agua, un Erlenmeyer, un termómetro, una pipeta y otros instrumentos del laboratorio. De esta manera se obtienen losdatos necesarios de volumen y temperatura, los cuales se tabulan y posteriormente se analizan con sumo detalle. Mediante esta experiencia, es posible analizar la dilatación volumétrica del agua y calcular el coeficiente de dilatación volumétrica de la misma.

Palabras claves
Volumen, Temperatura, dilatación volumétrica.
Abstract

By mounting experimental physics laboratory heat-waves, heatedsome water, which increased in volume with increasing temperature. For this experience was necessary to use water, a conical, a thermometer, pipette and other laboratory instruments. In this way we obtain the necessary data of volume and temperature, which are tabulated and then analyzed in great detail. Using this experience, it is possible to analyze the volumetric expansion of water andcalculating the volumetric expansion coefficient thereof.

Key words
Volume, temperature, volumetric expansion.

1. Introducción

La dilatación del material que se expone al calor, es la misma en todas las direcciones. Por esto, el volumen de un líquido, gas o sólido, tendrá un incremento conforme aumenta la temperatura.
En esta experiencia, se analizará la dilatación volumétrica del agua al iraumentando la temperatura a la cual será sometida y de esta manera con la ayuda de una pipeta se observará el cambio del volumen. Para luego hallar el coeficiente de dilatación volumétrica.

2. Fundamentos teóricos

Para el análisis de esta experiencia, se debe tener en cuenta que el volumen de un líquido al enfrentarse a cambios de temperaturas o de presión, es pequeño en comparación con lavariación de estos factores en los gases.
En este sentido, los líquidos se caracterizan por dilatarse al aumentar la temperatura, siendo su dilatación volumétrica aproximadamente diez veces mayor que la de los sólidos. A partir de esto, se destaca que el agua, no tiene el mismo comportamiento que los otros líquidos, puesto que, entre 0 y 4°C, se contrae al ser calentada, y se dilata por encima delos 4°C, aunque no linealmente.
Partiendo de lo anterior, la dilatación térmica de un líquido se observa como un cambio de volumen ΔV en una cantidad de sustancia de volumen, relacionado con un cambio de temperatura Δt. En este caso, la variación de volumen ΔV es directamente proporcional al volumen inicial V0 y al cambio de temperatura Δt, para la mayor parte de las sustancias y dentro de loslímites de variación normalmente accesibles de la temperatura, es decir:



Donde β se llama coeficiente de dilatación volumétrica, medida en [°C]-1.







Sustancia



Alcohol



Benceno



Glicerina



Mercurio



Agua



Petróleo



Tabla 1: Coeficiente de dilatación volumétrica de algunas sustancias
Finalmente se deben conocer los instrumentos utilizados ysus funciones:
Termómetro: es el instrumento para medir temperatura. Se usa generalmente una burbuja de mercurio (o de alcohol) en un tubo de cristal cerrado con una cantidad bien pequeña. Con la acción del calor, la columna de mercurio (o de alcohol) se expande o se contrae indicando así la temperatura.
Pipeta: se emplea para medir volúmenes muy pequeños de líquido en forma muy precisa.Probeta: Instrumento de laboratorio que se utiliza, sobre todo en análisis químico, para contener o medir volúmenes de líquidos de una forma precisa. Es un recipiente cilíndrico de vidrio con una base ancha, que generalmente lleva en la parte superior un pico para verter el líquido con mayor facilidad.
Mechero: Tubo metálico que se destina para calentar distintos tipos de sustancias.
Rejilla: Está...