fisica

Centro de Bachillerato Tecnológico Agropecuario N. 115
“Dolores Jiménez y Muro”


Física 2
Práctica 4 Dilatación lineal, de área y volumétrica.

Profesor: José Luis Olvera Vega


Objetivo: Comprobar experimentalmente la dilatación de la materia con el incremento de temperatura, como producto del calor, empleando diferentes sustancias
Consideraciones Teóricas:
Durante unatransferencia de calor, la energía que está almacenada en los enlaces intermoleculares entre dos átomos aumenta, por lo tanto también lo hace la longitud de estos enlaces. Así, los sólidos normalmente se expanden al calentarse y se contraen al enfriarse; este comportamiento de respuesta ante la temperatura se expresa mediante el coeficiente de dilatación térmica. Cada sustancia posee diferentecomportamiento, el cual se registra con un coeficiente de dilatación específico para cada material.
Se distinguen tres tipos de dilatación, la lineal, de área y volumétrica.
Dilatación Lineal: cuando se calienta una barra de cualquier metal aumentan sus tres dimensiones, sin embargo cuando son cuerpos como barras, varillas y alambres, lo más importante es el aumento de longitud que experimentan alelevarse la temperatura, esto se conoce como dilatación lineal. El coeficiente de dilatación lineal es el incremento de longitud que presenta una varilla de una determinada sustancia, con un largo de un metro al aumentar su temperatura un grado Celsius se representa con α.
Dilatación de área: cuando un área o superficie se dilata, lo hace incrementando sus dimensione, largo y ancho, en la mismaproporción, generando un incremento de área. El coeficiente de dilatación de área es el incremento de área que experimenta un cuerpo de determinada sustancia, de área igual a la unidad, al elevarse su temperatura un grado centígrado, se representa con γ.
Dilatación volumétrica: implica el aumento en las dimensiones de un cuerpo, largo ancho y alto, provocando un incremento de volumen,diferenciándose de la lineal porque además implica un incremento de volumen. El coeficiente de dilatación volumétrica es el incremento de volumen que experimenta un cuerpo de determinada sustancia, de volumen igual a la unidad, al elevar su temperatura un grado Celsius y se representa con β.


Material Empleado:

Soplete de gas butano
Soporte universal
Matraz
Tela de asbesto
Anillo metálicoPinzas de sujeción
Pinzas para crisol
Alcohol
Aguja de acero
Barra de cobre
Vidrio de un espejo
Clip (Hierro)
Varilla de hierro
Circulo de cobre
Canica (vidrio)
Navaja


Desarrollo de la actividad experimental:











Se midió la longitud inicial de las barras y varillas.
Con el objetivo de comprobar la dilatación de los objetos, estos se expondrían a un aumento detemperatura y se tomarían algunos datos sobre estos. Antes de comenzar se colocaron en las mesa todos los materiales y se separaron de acuerdo al tipo de dilatación que cada uno experimentaría. Se formaron pues tres grupos:
El primero formado por la varilla de hierro, barra de cobre, aguja de acero y el clip, estos cuerpos experimentarían una dilatación lineal.
Para poder observar ladilatación de estos cuerpos, primero se tomaron las medidas iniciales, con el termómetro la temperatura inicial y con una regla la longitud inicial. Luego se tomo la varilla de hierro con las pinzas para crisol.

Después se regulo la flama del soplete de gas butano, de tal manera que no fuera excesivamente grande. Con mucho cuidado para evitar accidentes, se acerco la varilla de hierro a laflama, con las pinzas para crisol y se mantuvo cerca de esta durante unos momentos.
Varilla de hierro expuesta al calor del soplete.
Al retirarla se tomo rápidamente la temperatura final de la varilla.



Con los otros objetos se realizo un procedimiento parecido, se tomaron las medidas iniciales, pero para calentarlos se uso el soporte universal con el anillo metálico, sobre el anillo...