INFORME DE FISICA CALOR Y ONDAS - DILATACION LINEAL


Dilatación lineal en los sólidos por efectos térmicos.
Melissa Bustos, Jonathan Cárdenas, Juliana Felizola, y Jordanis Salazar.
Profesor Ubaldo Enrique Molina. Grupo 2 – 08-05-2013
Laboratorio de Física Péndulo Físico, Universidad del Atlántico, Barranquilla




Resumen

En esta experiencia de laboratorio, analizaremos la dilatación lineal en los sólidos cuando son sometidos acambios de temperatura, para esto contamos con una varilla de cobre conectada por un lado a un generador de vapor en donde se encuentra un cuerpo de agua a temperatura ambiente, que al calentar, el vapor de agua caliente pasara a través de la varilla calentándola y haciendo que esta se dilate. Esto a su vez se encuentra conectado a un aparato de expansión térmica (dilatómetro), el cual cuenta con unreloj que mide el incremento de longitud del del solido a medida que cambia la temperatura. La temperatura del agua es controlada por medio de un termómetro que se encuentra dentro del agua. Se repitió el mismo procedimiento para una varilla de aluminio. Con estas medidas procedemos a hallar el coeficiente de dilatación de cada varilla. Se representaron en tablas los valores obtenidos.Palabras claves
Dilatación lineal, dilatómetro, temperatura.

Abstract
In this lab, we will analyze the linear expansion in solids when subjected to temperature changes, for this we have a copper rod connected at one end to a steam generator where a body of water at room temperature, that heating, hot water vapor passing through the heating rod and causing it to swell. This in turn is connected to anapparatus of thermal expansion (dilatometer), which has a clock that measures the length of the expansion of solid as the temperature changes. Water temperature is controlled by a thermometer which is in the water. The same procedure was repeated for an aluminum rod. With these measures, proceed to find the coefficient of expansion of each rod. Tables are represented in the values ​​obtained..Key words
Linear expansion, dilatometer, temperature.

1. Introducción

El calor que se comunica a un cuerpo se divide en dos partes: una que se conserva y es perceptible, que calienta el cuerpo y la otra que desaparece en cuanto a calor, transformándose en trabajo mecánico, cuyo resultado es el aumento del volumen o Dilatación. Por lo general todos los materiales se expanden al aumentarsu temperatura, esto debido, a que sus moléculas o átomos se mueven con mayor rapidez y, en promedio, se alejan entre si originando la expansión o la dilatación del material. En los sólidos esos cambios de volumen son muy pocos perceptibles, por lo que hay que observar con mucho cuidado este cambio. Por eso el objetivo de esta práctica es observar el fenómeno de la dilatación lineal en cuerpossolidos cuando son sometidos a calentamiento, a través de instrumentos adecuados que nos faciliten las medidas de ciertas magnitudes tales como la temperatura y la expansión lineal, para así determinar el coeficiente de dilatación de los metales en estudio.

2. Fundamentos Teóricos

Temperatura
La temperatura es una magnitud referida a las nociones comunes de caliente, tibio o frío que puedeser medida con un termómetro. En física, se define como una magnitud escalar relacionada con la energía interna de un sistema termodinámico, definida por el principio cero de la termodinámica. 


Ley cero de la termodinámica
La ley cero, conocida con el nombre de la ley del equilibrio térmico fue enunciada en un principio por Maxwel y llevada a ley por Fowler y dice:
“Dos  sistemas enequilibrio térmico con un tercero, están en equilibrio térmico entre sí”.
El equilibrio térmico debe entenderse como el estado en el cual los sistemas equilibrados tienen la misma temperatura.  Esta ley es de gran importancia porque permitió definir a la temperatura como una propiedad termodinámica y no en función de las propiedades de una sustancia. La aplicación de la ley cero constituye un método...