Dilatación Termica




DILATACION TERMICA










Resumen
En esta práctica de la dilatación térmica tratamos dos materiales diferentes en donde por medio de un dispositivo generador de vapor vimos como estos se alargaban una cierta cantidad y luego se volvían a contraer a disminuir la temperatura, este cuerpo sufrió tres clases distintas de dilatación: la lineal, la superficial y la volumétricapero las últimas dos son despreciables por lo que solo se tomo en cuenta la lineal. Al encontrar la variación lineal de la varilla encontramos el coeficiente de dilatación lineal del material para esto empleamos la formula en donde es el coeficiente lineal, es la longitud inicial, es la temperatura final, es la temperatura inicial y en donde es la variación de la longitud del material.Objetivo
Calcular experimentalmente el coeficiente de expansión lineal de varillas de diferentes materiales
Introducción

Dilatación Térmica
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.
Dilatación lineal
El coeficiente de dilatación lineal, designada porαL, para una dimensión lineal cualquiera, se puede medir experimentalmente comparando el valor de dicha magnitud antes y después de cierto cambio de temperatura como:


Donde ΔL, es el incremento de su integridad física cuando se aplica un pequeño cambio global y uniforme de temperatura ΔT a todo el cuerpo. El cambio total de longitud de la dimensión lineal que se considere, puede despejarsede la ecuación anterior:



Obtención de las formulas
La materia se expande cuando es calentada y se contrae cuando es enfriada. La cantidad de expansión es considerable en los gases, es apreciable en los líquidos y pequeña en los sólidos. Sin embargo, aún en los sólidos la cantidad de expansión es de tal magnitud que no puede ser despreciada en el diseño de maquinaria y aparatos industriales,particularmente si se espera sea considerable la variación de temperatura.

Teoría de la Energía Cinética Molecular de la Materia
Este fenómeno se explica por la teoría de la Energía Cinética Molecular de la Materia. De acuerdo con esta teoría la energía cinética (y por lo tanto la velocidad) de las moléculas de una sustancia se incrementa con el incremento de la temperatura, si las moléculasadquieren gran energía se mueven con gran velocidad y chocan unas otras violentamente dando como resultado que su distancia media resulte aumentada.] El volumen, el área o la longitud del material entonces se incrementan con la temperatura.
En el caso de varillas metálicas o alambres esta expansión es mayor en longitud (expansión lineal).

En la figura sea L1 la longitud de la varilla demetal a la temperatura inicial T1 y L2 su longitud a alguna temperatura T2. El coeficiente de expansión lineal definido como el cambio en longitud por unidad de la longitud original por cambio en grados de la temperatura.
Expresado como una fórmula:




Además la longitud de un cuerpo a la temperatura t (°C) está dada por la ecuación:

Donde representa la longitud inicial de lavarilla.
Determinación de e









Procedimiento experimental

Antes de comenzar la práctica debemos tener en cuenta las diferentes recomendaciones que da el profesor en donde debemos tener cuidado no debemos tocar directamente los implementos después de someterlo a mas calor porque estos se encontrar muy calientes y nos podemos quemar, debemos tomarlo con una franela.
Tambiéndebemos tener en cuenta en tener todos los materiales como son:
Dispositivos para dilatación térmica
Generador de vapor
Regla
Termómetro
Para comenzar, primeramente debemos medir la longitud inicial que tiene la varilla y anotamos este valor como L1 pero solo medimos la longitud que están marcadas por unas divisiones.
Ponemos un poco de agua sin llenar mucho el generador de vapor y lo ponemos a...