Guias de laboratorios termodinamica

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
FACULTAD DE INGENIERÍA
PROYECTO CURRICULAR DE INGENIERÍA INDUSTRIAL
LABORATORIO DE TERMODINAMICA

PRÁCTICA 4: DILATACIÓN LINEAL
OBJETIVOS:
1. Estudiar experimentalmente la dilatación
volumétrica de líquidos.
2. Determinar experimentalmente el
coeficiente de dilatación volumétrica de
líquidos.
3. Obtener una gráfica de la densidad delíquidos con la temperatura.
MARCO TEÓRICO:
Cuando un área o superficie se dilata, lo hace
incrementando sus dimensiones en la misma
proporción. Por ejemplo, una lámina metálica
aumenta su largo y ancho, lo que significa un
incremento de área. El coeficiente de dilatación
de área es el incremento de área que experimenta
un cuerpo, al elevarse su temperatura un grado
centígrado. Estecoeficiente se representa con la
letra griega gamma (γ). El coeficiente de
dilatación de área se usa para los sólidos. Si se
conoce el coeficiente de dilatación lineal de un
sólido, su coeficiente de dilatación de área será
dos veces mayor:

γ A ≈ 2α
La dilatación volumétrica se presenta en el estado
líquido y su concepto y fórmula son los mismos, solo
que en lugar de trabajar con longitudes setrabaja
con volúmenes, los cuales deben ser dados en
cm3. El coeficiente de dilatación volumétrica se
representa con la letra beta del alfabeto griego (β)
y la fórmula correspondiente es:
β = (VF – VI ) / V I (TF - TI)
En donde:
VF = volumen final en cm3
VI = volumen inicial en cm3
TF = temperatura final en ºC
TFI= temperatura inicial en ºC
La dilatación volumétrica que se presenta en unliquido es directamente proporcional a la
diferencia
de
volúmenes
e
inversamente

proporcional al volumen inicial multiplicado por la
diferencia de temperaturas.
Al estudiar la expansión volumétrica de líquidos en
función de la temperatura, el volumen V de un
líquido
a
una
temperatura
T
sigue
aproximadamente la relación lineal
V= V0 (1+ β T)
V0 es el volumen a 0ºC,
T es latemperatura en ºC
β el coeficiente de dilatación
MATERIALES
 Recipiente de vidrio
 Cinta métrica o regla
 Hielo
 Agua caliente
 Termómetro ( 0 a 100ºC)
PROCEDIMIENTO
1. Colocar hielo picado y un poco de agua
en el recipiente de vidrio.
2. Medir la temperatura y la altura del
mercurio en el termómetro.
3. Repetir 2 veces las mismas lecturas.
4. Sacar el hielo y el agua delrecipiente y
poner agua caliente.
5. Medir la temperatura y la altura del
mercurio en el termómetro.
6. Repetir 2 veces las mismas lecturas.
7. Con los datos obtenidos realizar la gráfica y
calcular el coeficiente de dilación lineal del
mercurio y compararlo con el reportado por
la literatura, identificando las posibles
fuentes de error.
PREGUNTAS COMPLEMENTARIAS
¿En que consiste la dilataciónanómala del agua?
En el experimento: ¿El vidrio de los tubos se dilata?
¿Afecta los resultados?
¿Cuál es el efecto de la presión en el experimento?

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PROYECTO CURRICULAR DE INGENIERÍA INDUSTRIAL
LABORATORIO DE TERMODINAMICA

TABLA 1. DATOS DILATACIÓN LINEAL.
Temperatura
(oC)

Altura ( cms)

MATERIALES
-

Hielo+ agua fría
Hielo + agua fría
Hielo + agua fría

-

Botella de plástico vacía provista de tapa
dosificadora (por ejemplo de Gatorade)
Una manguera plástica transparente flexible
que ajuste en el dosificador de la botella.
Termómetro ( 0 a 100ºC)
Cinta métrica
Etanol ( alcohol antiséptico)
Plastilina

PROMEDIO
Agua caliente
Agua caliente
Agua caliente
PROMEDIO

PRACTICA 5:PRESION DE VAPOR
OBJETIVO:

PROCEDIMIENTO
1. Perforar la botella de manera que se pueda
introducir el termómetro dentro .
2. Doblar la manguera de manera que se
forme un tubo en U y conectarla a la botella
3. Agregar con la pipeta 2 mL de etanol
4. En otro recipiente poner agua a
temperatura cercana a ebullición
5. Poner en contacto con el etanol
6. Medir la presión de valor para 3...