Laboratorio Dilatación Térmica

LABORATORIO DE FISICA: DILATACION TERMICA.
RESUMEN
En esta experiencia se realizó un análisis con la utilización de tubos de diferentes materiales (metales), los cuales se introdujeron en el interior de un termostato de inmersión con agua para medir, analizar y comparar cómo se comportan los diferentes materiales a diversas temperaturas, y cuál es la variación de la longitud entre ellos.INTRODUCCION
Cualquier tipo de material tiende a experimentar un fenómeno conocido como dilatación térmica el cual se produce al exponer a diferentes temperaturas un material y en este se presenta una variación o aumento lineal y expansión volumétrica. Estos fenómenos se asocian a un agente externo al sistema llamado delta de temperatura y para la demostración de estos fenómenos se realizódicha experiencia que tuvo como objetivo principal obtener el coeficiente de dilatación térmica lineal de diferentes materiales como lo son el Cobre, Hierro y Aluminio, midiendo la longitud inicial de cada una de estas y posteriormente proceder a introducirlas en el dispositivo generador de calor y poder tomar los datos respectivos a la longitud final de cada una de estas, y los resultados serándetallados en el siguiente informe.

DISCUSIÓN TEÓRICA
Para el desarrollo de ésta experiencia se debe tomar en consideración los siguientes conceptos:
-Dilatación Térmica: Se denomina dilatación térmica al aumento de longitud, volumen o alguna otra dimensión métrica que sufre un cuerpo físico debido al aumento de temperatura que se provoca en él por cualquier medio. La contracción térmica esla disminución de propiedades métricas por disminución de la misma.
-Dilatación lineal: Es el aumento de longitud, volumen o alguna otra dimensión métrica que sufre un cuerpo físico debido al cambio de temperatura que se provoca en ella por cualquier medio. El cambio total de longitud de la dimensión lineal viene dado por la ecuación
Ecuacion 1

Donde α=coeficiente de dilatación lineal[°C-1], L0 = Longitud inicial, Lf = Longitud final, T0 = Temperatura inicial, Tf = Temperatura final.
Dilatación volumetrica de liquidos: Es el coeficiente de dilatación volumétrico, designado por αV, se mide experimentalmente comparando el valor del volumen total de un cuerpo antes y después de cierto cambio de temperatura como, y se encuentra que en primera aproximación viene dado por:
Ecuación 2.Experimentalmente se encuentra que un sólido isótropo tiene un coeficiente de dilatación volumétrico que es aproximadamente tres veces el coeficiente de dilatación lineal. Esto puede probarse a partir de la teoría de la elasticidad lineal. Por ejemplo si se considera un pequeño prisma rectangular (de dimensiones: Lx, Ly y Lz), y se somete a un incremento uniforme de temperatura, el cambio devolumen vendrá dado por el cambio de dimensiones lineales en cada dirección:
Ecuación 3.
Esta última relación prueba que, es decir, el coeficiente de dilatación volumétrico es numéricamente unas 3 veces el coeficiente de dilatación lineal de una barra del mismo material.
Capacidad térmica: La capacidad térmica es una magnitud física derivada (derivada, porque se compone de dos magnitudes básicas),que se mide en cal/º (caloría por grado Celsius) por eso es derivada, se compone de dos magnitudes básicas: calor (medido en calorías) y temperatura (medida en grados Celsius).Si un cuerpo recibe una cantidad de calor ΔQ y su temperatura varía (se eleva o disminuye) en ΔT, la capacidad térmica de este cuerpo estará dada por la siguiente ecuación:
Ecuación 4.

METODOS EXPERIMENTALES
Pararealizar el montaje adecuado para la experiencia basada en la dilatación térmica fue necesaria la utilización de varios implementos, principalmente de un generador de calor o termostato de inmersión, el cual estaba sujeto a un recipiente el cual es el que contiene el líquido que se va a calentar y conectado a él están las mangueras las cuales transportan el agua caliente hacia el tubo que se va a...