Dilatacion Termica

ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL (ESPOL)
INSTITUTO DE CIENCIAS FISICAS

LABORATORIO DE FISICA B

Practica: DILATACION TERMICA
Calcular experimentalmente el coeficiente de expansión lineal de varillas de diferentes materiales
Alumno: ROBERTO RUIZ PAREDES

Fecha: 10/12/12

Profesor: Msc. Ing. Jose Ortega Medina

Paralelo: 12


1. Resumen
En estapráctica nuestro objetivo fue encontrar el coeficiente de expansión lineal de varillas diferentes, para ello seguimos los pasos indicados en el procedimiento experimental que presentaba el folleto y también nos guiamos por la explicación que nos dio el profesor en clase.
Para empezar medimos la longitud de cada varilla y de la temperatura en que nos encontrábamos y anotamos los valores en la tablade datos del informe de la práctica, nos aseguramos que el generador de vapor tenga agua y, luego de encerar la escala, procedimos a conectar el aparato para que se empiece a producir vapor (tuvimos cuidado en evitar tocar el sistema una vez conectado); mientras esperábamos procedimos a determinar la fórmula para encontrar el error del coeficiente de dilatación.
Ya cuando la salida de vapor de lamanguera se hizo constante procedimos a medir la temperatura y anotar el valor de Δx. Una vez con todos los datos completos aplicamos fórmulas y calculamos los valores de e y de α con sus respectivos errores.
Comparamos los valores de α calculados con los valores teóricos y determinamos los materiales del que estaban hechas cada varilla, en este caso eran hierro, cobre. Finalmente procedimos acontestar las preguntas que se encontraban en el folleto y hacer un análisis general de la práctica.
Palabras claves: Coeficiente de expansión lineal, generador de vapor, Dilatación térmica.
Summary















2. Introducción

La materia se expande cuando es calentada y se contrae cuando es enfriada. La cantidad de expansión es considerable en losgases, 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.
Este fenómeno se explica por la teoría de la Energía Cinética Molecular de la Materia. De acuerdo con estateoría 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 moléculas adquieren 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 latemperatura.
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 de metal 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.

200mm
4mm
∆x
e200mm
4mm
∆x
e
Expresado como una fórmula:
α=L2-L1L1 (t2-t1)
Si: L2- L1=e
Entonces:
α=eL1t2-t1


Determinación de e

e4mm=∆x200mm

e=150

Vidrio

e8mm=∆x200mm

e=125∆x

Además la longitud de un cuerpo a la temperatura t (°C) está dada por la ecuación:
LT=L0(1+α∆t)
Donde L0 representa la longitud inicial de lavarilla

3. Equipo
* Dispositivo para dilatación (figura 1)
* Generador de vapor
* Regla
* Termómetro















PROCEDIMIENTO
* Disponga los aparatos en la forma indicada en la figura 1.
* Mida la longitud inicial L1 de la varilla y regístrela en el informe de esta práctica.
* Tome la lectura inicial de la temperatura...