dilatacion lineal

DILATACION LINEAL
RESUMEN
Para la segunda experiencia en el laboratorio contamos con una varilla de metal (latón, cobre y aluminio) hueca conectada por un lado a un generador de vapor (TD-8556A) en donde se encontraba un recipiente con agua, que al calentarse emitía un vapor de agua caliente que pasaba a través de la varilla, calentándola y haciendo que se dilate. Esto a su vez está conectadoa un aparato de expansión térmica la cual se utilizo para medir el coeficiente de dilatación.
Es así que observamos que si ∆T no es muy grande (digamos, menos de 100oC), es directamente proporcional a ∆L, es decir, si dos varillas del mismo material tienen el mismo cambio de temperatura, pero una es dos veces más larga que la otra, su cambio de longitud también será el doble. Por lo tanto, ∆Ltambién debe ser proporcional a Lo.
























I. INTRODUCCIÓN

Para elaborar el segundo laboratorio nuestro objetivo fue medir experimentalmente el coeficiente de expansión lineal de tres metales: cobre, latón y aluminio, corroborarando la variación de longitud de un material expuesto a un cambio de temperatura. Todo este suceso fue planteado a través delconcepto de dilatación lineal, el cual nos dice que la constante α, que describe las propiedades de expansión térmica de un material dado, denominado coeficiente de expansión lineal, tiene como unidades K-1 o (oC)-1. Es decir, que en muchos materiales cambian sus dimensiones y esto se puede ver con la siguiente fórmula:



donde L podría ser la longitud de una varilla, la longitud del lado deuna lámina cuadrada o el diámetro de un agujero.

II. PROCEDIMIENTO
1. Medimos la temperatura del ambiente (laboratorio de física) con un termómetro.
2. El tubo de aluminio al estar en constante contacto con nuestras manos tuvimos que mojarlo con agua para ponerlo a temperatura ambiente.
3. Medimos la longitud del tubo de aluminio a temperatura ambiente, desde el borde exterior del anillo deacero en un extremo, hasta el borde exterior del anillo de acero en el otro extremo.
4. Anotamos el valor medido en la Tabla Nº 1.
5. Montamos el tubo de aluminio en la base de expansión poniendo el anillo de acero en el tubo ajustándolo en la ranura del bloque de montaje y el soporte del tubo presionando el brazo del resorte del reloj comparador.
6. Pusimos la manguera para conectar elgenerador de vapor hasta el final del tubo de metal.
7. Colocamos un recipiente debajo del otro extremo para recoger el agua de drenaje.
8. Ajustamos a un numero entero para asi tomarlo como 0 de la aguja del micrómetro cuando se coloco el tubo
9. Encendimos el generador de vapor, cuando el vaporempieza a salir del extremo del tubo del metal, los valores de longitud se verán incrementando
10.Registramos la expansión del tubo
11. Repetimos todo el procedimiento para los otros dos tubos de metal del cobre y latón.
Nota: no pudimos realizar la medición de resistencia con el micrómetro y los claves, ya que estos se encontraban con baja batería y es por esa razón que no realizamos una medición exacta de la dilatación del coeficiente de la expansión lineal.
III. DATOS EXPERIMENTALES

TablaN°1 Medida de la longitud inicial y final de cada tubo de metal


TABLA N°2 Cálculo del coeficiente de expansión lineal según el material dilatado

I. ANÁLISIS DEL RESULTADO:
Error relativo porcentual entre el valor referencial y experimental del coeficiente de expansión lineal:

Cobre









Latón









Aluminio









IV. CUESTIONARIO

5.1 Apartir de los datos del coeficiente de dilatación lineal que has obtenido. ¿Podría calcular los coeficientes correspondientes a la dilatación cúbica en las sustancias que has estudiado? ¿Cuáles son los valores calculados?

Si porque para materiales sólidos, hay una relación sencilla entre el coeficiente de expansión de volumen β y el coeficiente de expansión lineal α. Para deducir esta relación,...