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PRACTICA #4
PROPIEDADES TÉRMICAS
LABORATORIO DE MATERIALES Y PRODUCTOS INDUSTRIALES
FACULTAD DE DISEÑO INDUSTRIAL

OBJETIVO

• Ilustrar los efectos de la temperatura sobre las propiedades volumétricas de los materiales.
• Reconocer la importancia del conocimiento de las propiedades térmicas en los procesos de manufactura y en el ejercicio del diseño industrial.

EXPANSIÓN TÉRMICADILATACIÓN VOLUMÉTRICA DE SÓLIDOS

En las operaciones de manufactura se utiliza el coeficiente de expansión térmica en los ensambles ajustables por contracción o por expansión. Al calentar una pieza para incrementar su tamaño o enfriarla para reducirla, se puede realizar ensambles bien ajustados una vez las piezas vuelven a la temperatura ambiente.
EXPERIMENTACIÓN 1
MATERIALES
• Perno
•Tuerca correspondiente al perno
• Mechero o soplete

DESCRIPCION:
• Se prueba a temperatura ambiente que la tuerca entra con precisión en el perno. Tomar el diámetro inicial para el perno y el interior de la tuerca.
• Caliente el perno en una llama, tome los diámetros para ambos, de nuevo e intente insertar el perno en la tuerca.
• Enfríe las piezas y compruebe que la terca se ajusta de nuevoal perno.
• Se procede después a calentar la tuerca e introducirla en el perno.

DILATACION DE LIQUIDOS

Para los líquidos, el coeficiente de dilatación cúbica (cambio porcentual de volumen para un determinado aumento de la temperatura) también puede encontrarse en tablas y se pueden hacer cálculos. Los termómetros comunes utilizan la dilatación de un líquido —por ejemplo, mercurio oalcohol— en un tubo muy fino (capilar) calibrado para medir el cambio de temperatura.

EXPERIMENTACIÓN 2

MATERIALES
• Petróleo o diesel
• Matraz de 500ml
• Tapón de hule
• Tubo capilar de 3mm de diámetro o menos
• Bombillo de 100 vatios
• Termómetro de mercurio

DESCRIPCIÓN
Llene el matraz de petróleo o diesel, con el tubo capilar puesto en el tapón, tape el matraz, procurando que no quedeaire atrapado y el ascenso y descenso del líquido no se deba a efectos secundarios como la presión del vapor.
Coloca el mechero debajo del matraz y enciéndalo.
Tome los datos de temperatura inicial del líquido y altura inicial del líquido en el capilar, una vez el líquido ascienda por el capilar tome la temperatura final y altura final. Anote sus observaciones.



DILATACIÓN DE LOS GASESComo en el estado gaseoso, las moléculas se encuentran con una mínima cohesión. La dilatación sólo se puede observar a través de los cuerpos que lo contienen; por ejemplo, el agua en una olla sufre una dilatación donde sus moléculas no tienen espacio suficiente y levantan la tapa.

Los gases siguen una ley semejante a la que siguen los sólidos y los líquidos. Existe coeficiente de dilatación delos gases a presión constante y coeficiente de dilatación de los gases a volumen constante.
• El aumento de volumen es directamente proporcional al aumento de temperatura, cuando la presión permanece constante.
• Las variaciones de presión son directamente proporcionales a las variaciones de temperatura cuando el volumen permanece constante.




EXPERIMENTACIÓN 3




RADIACIÓNTÉRMICA
La radiación térmica es la energía emitida por la materia que se encuentra a temperatura. Sin importar la forma de la materia la radiación se puede atribuir a cambios en las configuraciones electrónicas de los átomos o moléculas constitutivos. La energía del campo de radiación es transportada por ondas electromagnéticas (o alternativamente fotones). Mientras la transferencia de energía porconducción o convección requiere de un medio material, la radiación no lo requiere, incluso la transferencia por radiación se hace más eficiente en el vacío.
A temperaturas ordinarias, los cuerpos se ven por la temperatura que reflejan, no por la que emiten. Sin embargo a temperaturas altas los cuerpos son auto-luminosos y es posible verlos brillar en cuartos oscuros.


EXPERIMENTACIÓN 4...