thermal expansion

1º Grado de Mecánica

Física I

DILATACIÓN TÉRMICA EN METALES
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Objetivo:

Medir experimentalmente el Coeficiente de Dilatación Lineal en el caso de tres
metales: cobre, acero y aluminio.•

Introducción:

La mayoría de los estudiantes han observado las juntas de dilatación entre las
losas de cemento en una construcción o entre las vigas de acero de un puente. En esta
prácticadeterminaremos con precisión la dilatación de tres metales con la temperatura.
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Material:
1 generador de vapor.
1 recipiente con agua.
1 base de 70 cm con un medidor de dilatación (o gauge) yun termistor.
3 tubos de metal (acero, aluminio y cobre).
1 espuma aislante para evitar pérdidas de calor en la conexión del termistor.
1 tubo flexible.
1 polímetro.
1 embudo.

•Procedimiento experimental:
i) Realizar el montaje del experimento.
ii) Ajustar el marco externo del gauge para que indique el valor cero.
iii) Medir la longitud del tubo de metal L y su temperatura mediantela
resistencia del termistor en el estado inicial (ayudarse de la tabla de conversión
de resistencias a temperaturas), es decir a temperatura ambiente (Rta , Tta ).
iv) Hacer pasar el vapor de aguapor el tubo.
v) Con la ayuda del termistor, anotar la temperatura a la que se estabiliza el tubo
(Rtf , Ttf ).

Dilatación térmica 1/3

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vi) Anotar ladilatación del tubo medida con el gauge. (∆L)
∆
vii) Repetir lo anterior con los otros dos tubos.

Datos experimentales

L(mm) Rta (Ω) ∆L(mm) Rtf (Ω) Tta (ºC) Ttf (ºC) ∆T(ºC)
Cobre
Acero
AluminioEl coeficiente de dilatación lineal, α , viene dado por la expresión:

∆L = α L ∆T
Nota: Para una descripción detallada del montaje y realización del experimento, se
adjuntan las fotocopias dadaspor el fabricante, incluyendo la tabla de conversión de
resistencias a temperaturas.

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Busca en la bibliografía valores típicos para este coeficiente de dilatación
térmica en estos tres...