Dilatacion Lineal

Dilatación Lineal



Carlos H. Olguín

20002001483

30 de noviembre del 2005

Ing. Eléctrica

15.13

Ing. Ángel Alexander Zelaya
































INTRODUCCION


En el presente trabajo se muestran los resultados obtenidos en la práctica de Dilatación Lineal.


En este caso seestudia la manera de determinar el coeficiente de dilatación lineal de determinado material (aluminio) experimentalmente, haciendo uso del material de laboratorio. Además observaremos los diferentes cambios que sufre un material debido a los cambios de temperatura.




























OBJETIVO


• Determinar el coeficiente lineal de una varillametálica





































APARATOS Y MATERIALES


• Aparato de dilatación lineal

• Termómetro

• Regla métrica

• Matraz Erlenmeyer

• Tapón de goma

• Fuente de voltaje

• Bombillo

• Fuente de calor (Estufa)

• Manguera de Hule

• Acceso a grifo de agua

• CronómetroMARCO TEORICO


Los efectos comunes de los cambios de temperatura consisten en cambios correspondientes en el tamaño y en el estado de los materiales. Cuando se aumenta la temperatura, la distancia promedio entre los átomos también aumenta, y se produce la dilatación de todo el cuerpo sólido. El cambio en cualquier dimensión lineal del sólido, tal como su longitud, su anchura o suespesor, se llama una dilatación lineal. Si la longitud de esta dimensión lineal es L, el cambio en longitud, proveniente de un cambio ΔT en la temperatura es ΔL. Experimentalmente se encuentra que, si ΔT es lo bastante pequeña, el cambio ΔL en longitud es proporcional al cambio ΔT en la temperatura y a la longitud original L. Por lo tanto podemos escribir

ΔL = αL0ΔT


En donde α, llamadocoeficiente de dilatación lineal, tiene valores diferentes para materiales distintos. Rescribiendo esta formula tenemos

α = 1 ΔL
L0 ΔT



De modo que α representa el cambio fraccional de la longitud por cada cambio de un grado en la temperatura.



El coeficiente α varía en los metales, desde un alto valor para el zinc y el aluminio, hasta valores muybajos para el invar. Es importante especificar las temperaturas entre las cuales se mide ΔL ya que α varia en cierta medida con la temperatura. Para un metal común, α se medirá en el intervalo de temperaturas desde ambiente hasta unos 100 °C.










PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL


Montar los aparatos como se muestra en la figura.
[pic]

1. Asegúrese que la varilla descansefirmemente contra el tornillo del extremo izquierdo.


2. Haga fluir agua desde el grifo a través de la camisa hasta la boquilla de salida.

3. Tome la temperatura T0 del agua cuando el termómetro muestre que se mantiene constante. Haga 4 lecturas con intervalos de 1 minuto.

4. Encuentre la longitud de la varilla L0 con la regla graduada. Repita 4 veces esta medición.

5. Girelentamente el micrómetro hasta que el tornillo haga contacto con la varilla. Tome 4 lecturas (L0)
Nota: se debe tener cuidado en no forzar demasiado el micrómetro contra la varilla. Se podrán evitar presiones excesivas al girar el tornillo solo hasta que encienda el bombillo, sin hacer avanzar más allá de esta posición.

6. Cierre la llave y desconecte la manguera. El tornillomicrométrico deberá desenroscarse dos vueltas completas.


7. Conecte la manguera que proviene del generador de vapor.

8. Con el generador lleno hasta la mitad, caliente el agua hasta que el termómetro llegue al máximo y empiece a fluir vapor por la manguera hasta la muestra. Espere 5 o 10 minutos hasta que la varilla alcance el equilibrio con el vapor

9. Tome 4 lecturas del termómetro...