DILATACION DE GASES

DILATACION DE GASES

LABORATORIO DE FISICA II
(CALOR Y ONDAS)

INTEGRANTE:
Jan Carlos Blanco Leal
CODIGO:
141514578
GRUPO:
KD

UNIVERSIDAD AUTONOMA DEL CARIBE
FACULTAD DE INGENIERIA
DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BASICAS



BARRANQUILLA/ATLANTICO
2015-02



INTRODUCCION
¿POR QUÉ SE DILATAN LOS CUERPOS?
Cuando un cuerpo aumenta su temperatura, laspartículas se mueven más deprisa, por lo que necesitan más espacio para desplazarse. Es por ello que el cuerpo necesita aumentar su volumen.
La dilatación térmica es el proceso por el cual los cuerpos aumentan su volumen cuando se aumenta su temperatura.
Cuando en lugar de aumentar, la temperatura disminuye, el volumen del cuerpo también lo hace, hablándose en estos casos de contracción térmica.
Estosfenómenos son especialmente importantes a la hora de fabricar determinadas estructuras como por ejemplo las vías de tren. Las industrias que fabrican los rieles los entregan con una longitud de unos 12 m. Es necesario unirlos (generalmente abullonados) para formar las vías. Durante el día la temperatura ambiente que pueden llegar a soportar ronda entorno a los 40° e incluso el acero puede alcanzar unatemperatura muy superior. Dicha temperatura provoca dilataciones en las vías favoreciendo que en las uniones se provoquen deformaciones. Por esta razón,  justamente en dichas uniones se deja una separación de unos 5 mm denominados junta de dilatación. 
RELACIÓN ENTRE TRABAJO Y CALOR
Tanto el calor como el trabajo son modos en que los cuerpos y los sistemas transforman su energía. Esto permiteestablecer un equivalente mecánico del calor. Observa los siguientes ejemplos:
De trabajo mecánico a calor: Frota dos bloques de hielo, y comprobarás que se derriten, aun cuando estés en una cámara frigorífica a una temperatura menor de 0 ºC
De calor a trabajo mecánico: En una máquina de vapor, la expansión del vapor de agua que se calienta produce el desplazamiento del pistón


MARCO TEORICO

Trabajoy calor son métodos de transferencia de energía. Utilizan la misma unidad de medida en el Sistema Internacional, el julio ( J ). Además, es habitual utilizar la caloría ( cal ) para medir el calor. La conversión entre calorías y julios viene dada por:
1 cal = 4.184 J ⇔ 1 J = 0.24 cal
DILATACIÓN DE GASES
El efecto de la dilatación en los gases es el más evidente de todos. Los gases varían de formaclara su volumen tanto con la temperatura como con la presión debido a que las fuerzas de cohesión entre las partículas son más débiles que en los casos anteriores. Su expresión es similar a la dilatación volumétrica de los sólidos.
La dilatación de los gases a presión constante sigue la expresión:
V=V0⋅(1+αp⋅∆T)
Donde:
V, V0 : Volumen final e inicial respectivamente del líquido. Su unidad demedida en el Sistema Internacional es el metro al cubo ( m3 )
αp: Coeficiente de dilatación a presión constante. Para una presión determinada existe un valor de αp , único igual para todos los gases. Su unidad de medida en el Sistema Internacional es el K-1, aunque también se usa el ºC-1
∆T: Incremento de temperatura que experimenta el líquido. Su unidad de medida en el Sistema Internacional es elkelvin ( K ), aunque también se usa el ºC
Observa que, aunque la unidad de temperatura en el Sistema Internacional es el kelvin, por comodidad también se usa el ºC, en cuyo caso el coeficiente de dilatación del gas α se expresa en ºC-1, aunque su valor es el mismo.
Observa también que el coeficiente de dilatación αp es igual para todos los gases que se encuentran a una determinada presión. Por otrolado, el volumen V de un gas es 0 a una temperatura T de -273 ºC (0 K o cero absoluto). Este comportamiento permite dibujar las siguientes líneas que representan el volumen de cualquier gas a una determinada presión.

Finalmente, si conoces el volumen inicial del gas a 0 ºC, V0 , el coeficiente de dilatación de cualquier gas viene dado por: 
αp=1273.15 ºC−1
 
La ecuación general de los...