DILATACIÓN TÉRMICA DE SÓLIDOS

1. OBJETIVOS:

• Determinación del coeficiente de dilatación térmica lineal media del cobre, aluminio y vidrio al variar la temperatura desde la ambiente hasta la temperatura de 100 °C.

2. ELEMENTOS TEORICOS

Prácticamente todos los cuerpossufren un cambio correspondiente a su tamaño al aumentar su temperatura. Esto es, los volúmenes de todos los cuerpos aumentan al elevar la temperatura si permanece constante la presión ejercida sobre el cuerpo.
Entonces, el cambio en cualquier dimensión lineal del sólido tal como sulongitud, su anchura o su espesor se llama dilatación lineal.
La dilatación o cambio de tamaño de todo cuerpo sólido, al aumentar la temperatura, se debe a un aumento de la distancia promedio entre los átomos.
Para un cuerpo en forma de barra o cable, sólo interesa la variación delongitud con la temperatura. Esta variación de longitud depende del coeficiente de dilatación del material y se representa por:


Donde es el coeficiente de dilatación media; T es la temperatura; y son las longitudes a 0 ºC y a la temperaturafinal T respectivamente.
La medida de las variaciones de longitud, así como de la longitud total se expresan siempre en las mismas unidades; por tanto, el coeficiente de dilatación es independiente de la unidad de longitud, dependiendo solamente de la unidad de temperatura usada, yviene expresada en ºC o en ºF. Si tenemos, por ejemplo, que representa la variación de longitud de una barra, entonces:


La longitud para una temperatura T será:


3. METODO EXPERIMENTAL

El equipo, se compone de unmatraz (B) con agua, que puede calentarse a través de un mechero Bunsen. El vapor que sale con una temperatura Tf, medida por el termómetro C, es enviado hacia el tubo A, el cual eleva su temperatura desde el valor Ti (ambiente) hasta el valor Tf..
La dilatación ∆L del tubo A [continua]

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