Dilatacion de metales

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE
SAN MARCOS
Universidad del Perú, DECANA DE AMERICA
FACULTAD DE CIENCIAS FISICAS
DEPARTAMENTO ACADEMICO DE FISICA INTERDISCIPLINARIA
Laboratorio de “calor, termodinámica, fluidos y ondas
Tema
Dilatacion de Metales
Profesor:
Miguel Castillo
Integrantes:

Duran Salcedo Ronald 07070076
Farfán Meza, José 09070099
Fernandez Mendez, Antony10190176
Fuentes Roman Gonzalo 0907
Horario:
Sabado 10-12 pm
Fecha de Entrega:

12 de Junio del 2011
Ciudad Universitaria, Lima – Perú.
Junio del 2011

I.OBJETIVO
Medir la dilatación de los metales al calentarlos desde la temperatura ambiente hasta los 100°C.
II. MATERIALES Y EQUIPOS
1 tripode variable
1 varilla soporte, 250mm
2 Varilla de soporte, 650 mm.
3 nuez doble1 aro con nuez
1 rejilla de porcelana
1 pinza universal
1 Nuez de presion
1 juego de tubos de metal (3)
1 eje móvil con aguja
1 vaso de precipitado 100ml
1 matraz Erlenmeyer 100ml
1 tapon de goma
1 termometro alum.
regla
mechero
piedrecillas de fácil ebullición, 200 mg
tijera y cinta adhesiva
Paño.

III. FUNDAMENTO TEÓRICO
La dilatación es el cambio de cualquierdimensión 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 en forma 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.

Cuando se calienta una sustancia, suvolumen en general aumenta y cada dimensión crece en la forma correspondiente. Este aumento de tamaño puede explicarse en términos del aumento de energía cinética de átomos y moléculas. La energía cinética adicional tiene como resultado que cada molécula choca con más fuerza contra sus vecinas. Las moléculas, por lo tanto, se separan más entre sí y el material se dilata.

COEFICIENTE DE DILATACIÓNDe 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 de estos enlaces. Así, los sólidos normalmente se expanden al calentarse y se contraen al enfriarse;1 este comportamiento de respuesta ante la temperatura se expresa mediante el coeficientede dilatación térmica (típicamente expresado en unidades de °C-1):

Donde α es el coeficiente de expansión volumétrica.

Si consideramos solamente una dimensión obtenemos el coeficiente de expansión lineal, αL, comúnmente usado para medir la dilatación lineal de los sólidos.

α_L=(L_2-L_1)/(L_1 (T_2-T_1))=1/L_1 (∆L/∆T)

L2: es la longitud fina L1: longitudinicial
αL: coeficiente de dilatación linea ΔT: variación de temperatura.
Tabla No. 1: Coeficientes de dilatación lineal de algunos materiales

IV. PARTE EXPERIMENTAL
Montaje
Montar el material de soporte según la figura 2
Colocar la nuez de presión en la entalladura del tubo de aluminio (parte de salida)
Colocar la entalladura del otro extremo del tubo en la nuez doble
El tubometalico debe quedar ligeramente inclinado, para que pueda salir el vapor de agua condensado.
4. Para eso, coloca la nuez doble del extremo de salida tocando la nuez de presión
5. Colocar el eje móvil con aguja entre la nuez doble y la nuez de presión
6. Ajustar la altura del tubo metalico de forma que la punta de la aguja se encuentre lo más cerca posible de la mesa.
7. Colocar el vaso deprecipitado debajo de la salida del tubo
Llena hasta la mitad con agua el matraz Erlenmeyer,y echar 2 piedrecillas.
Colocar el tubo de vidrio en el tapon y tapar el matraz Erlenmeyer
Empalmar el tubo flexible de modo que no se pueda quedar agua condensada antes del tubo de metal.

Procedimiento experimental
Sujete sobre la mesa un trozo de papel (aprox 5cmx10cm),debajo de la punta de la...