Dilatación lineal

Práctica No. 11

“Dilatación lineal”

Introducción

En esta práctica calculamos el coeficiente de dilatación lineal en un sólido en este caso una varilla metálica.

Se aplicara calor con vapor a la varilla y observaremos la dilatación del material al igual veremos que tanto incrementa su longitud.

Marco teórico

Dilatación térmica

Se denomina dilatación térmica al aumento de longitud, volumen o alguna otra dimensión métrica que sufre un cuerpo físico debido al aumento de temperatura que se provoca en él por cualquier medio. La contracción térmica es la disminución de propiedades métricas por disminución de la misma.

Dilatación lineal

Es aquella en la cual predomina la variación en una única dimensión, o sea, en el ancho, largo o altura del cuerpo. El coeficiente de dilatación lineal, designada por αL, para una dimensión lineal cualquiera, se puede medir experimentalmente comparando el valor de dicha magnitud antes y después:

Donde , es el incremento de su integridad física cuando se aplica un pequeño cambio global y uniforme de temperatura a todo el cuerpo. El cambio total de longitud de la dimensión lineal que se considere, puede despejarse de la ecuación anterior:

Donde:

α=coeficiente de dilatación lineal [°C-1]

L0 = Longitud inicial

Lf = Longitud final

T0 = Temperatura inicial.

Tf = Temperatura final

Materiales y procedimiento

1.-Termómetro.

2.-Dos mangueras látex.

3.- Agua.

4.- Regla de 0-100 cm.

5.- Varilla metálica de aluminio u otro metal.(Nuestro equipo )

6.- Hornilla

7.- Dilatómetro

Procedimiento.

1. Encendimos la hornilla y con el vaso de precipitado le echamos unos 200 ml de agua. Cuidando de evitar quemaduras utilizamos equipo de protección.

2. Tomamos nuestra varilla de metal para colocarla en el Dilatómetro

3. Después medimos nuestra varilla.

4. Colocamos la varilla en el dilatómetro, asegurándonos de que quede bien colocada y que los tapones que se encuentran en el extremo del dispositivo permitan su dilatación libre.

5. Ajustamos el tornillo lateral tratando de que el tornillo micrométrico marque cero.

6. Seguidamente giramos el tornillo micrométrico para que se retire de la varilla y ésta pueda dilatarse libremente cuando sea calentada.

7. Después colocamos el termómetro en el aparato como se indicó por la maestra y dejamos que este tomara la temperatura a la que estaba la varilla antes de comenzar el experimento. Una vez que este equilibrio se ha alcanzado, anotamos la temperatura que marca y la notamos como To.

8. Luego conectamos las mangueras como se nos indicó desde la Hornilla hasta uno de los extremos de la varilla justo después de que el agua llegara a su temperatura de ebullición.

9. Una vez que observamos que la varilla ha alcanzado la máxima temperatura en la cual nos lo muestra el termómetro.

10. Después tomamos nota del valor marcado en el tornillo micrométrico.

11. A continuación desconectamos la manguera por la cual entraba el vapor de agua y dejamos que esta se vaya enfriando, para esto nosotros tomaremos nota del cambio en

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