Coeficiente de dilatacion lineal

COEFICIENTE DE DILATACION LINEAL




RESUMEN
En esta práctica se halló el coeficiente de dilatación térmica lineal, de diferentes tipos de materiales, en este caso se utilizaron varillas de acero, bronce, aluminio y cobre.
Consiste en hacer pasar vapor de agua por una varilla, que se dilatarla a una temperatura que se mantiene a unos 90°c y 93°c en esta práctica se pretendedeterminar que varilla sufre mayor dilatación, también se calcula el coeficiente de dilatación del hierro, sin tener su resultado teórico.
INTRODUCCION
Se denomina dilatación al cambio 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 calor que se comunica a un cuerpo se divide en dospartes: una que se conserva y es perceptible, que calienta el cuerpo y la otra que desaparece en cuanto a calor, transformándose en Trabajo Mecánico, cuyo resultado es el aumento del volumen o Dilatación", demostrable por medio de una simple experiencia.
Aplicaremos calor a tres barras metálicas cobre, hierro y aluminio y observaremos su dilatación lineal (una dimensión)
Se define dilatación linealde la barra metálica: al número representa el aumento que adquiere la unidad de longitud (mm, Km, cm etc.) de esta cuando su temperatura se eleva en un grado Celsius".

La longitud de una varilla y en general las dimensiones de un cuerpo varían al varia la temperatura. Si la temperatura se incrementa en un valor T la longitud de una varilla aumenta en una cantidad L dada por:Donde L es la longitud inicial de la varilla y ∞ es el coeficiente de dilatación lineal del material de la varilla.
METODOLOGÍA
1. Se determinó la longitud inicial de la
varilla.
2. Se tomó la temperatura inicial como la temperatura ambiente.
3. Enseguida la varilla se une a un extremo con el tornillo micrométrico este tiene que estar en cero, debido a que aúnno ha pasado el vapor de agua para hacer dilatar la varilla.
4. Se pone a calentar agua hasta que esta llegue a su punto de ebullición, el vapor del agua paso por medio de una manguera a la varilla y ocurrió la transmisión de calor responsable de la dilatación, enseguida el tornillo micrométrico tomo la medición de la dilatación de la varilla.

5. Se tomó el dato de la dilatación de la varillahasta que el tornillo micrométrico este estable, luego se quita la manguera y se tomó la temperatura final, esta se tomó sin dejar unir el termómetro a la manguera, ya que se estaría tomando la temperatura de esta y no la del vapor.

6. A continuación se quita la varilla y se procede hacer lo anterior con las otras varillas; teniendo en cuenta que el termómetro tiene que volver a su temperaturaambiente, por lo tanto este se sumerge en un balde con agua.
RESULTADOS
TINICIAL TOMADA PARA TODOS= 19ºC
COBRE:
L0= 654 mm
LF= 0.699 mm TF= 92ºC T=73ºC
∞=14.64X10-6 ºC-1
U%= 13.88%
ALUMINIO
L0= 653 mm
LF= 0.989 mm TF= 87ºC T=68ºC
∞=22.27X10-6 ºC-1
U%= 7.2%
BRONCE
L= 652 mmLF= 0.572 mm TF=72 ºC T=53º
∞=16.55X10-6 ºC-1
U%= 12.89%

ACERO
L= 652 mm
LF= 0.64 mm TF= 91.5ºC T=72.5º
∞= 13.53X10-6 ºC-1
U%= 12.75%
ANALISIS DE RESULTADOS
En la práctica se pudo comprobar que el coeficiente de dilatación lineal depende de la temperatura, en la dilatación todas las dimensiones aumentanen la misma proporción, por lo tanto si se tiene una varilla de un mismo material pero con temperaturas distintas una mayor que otra, la que está a mayor temperatura tendrá un coeficiente de dilatación mayor que la otra, pero cada una tendrá un coeficiente de dilatación lineal proporcional al material y a sus características. Es decir que la relación entre el cambio de longitud y la variación de...