Fisicoquimica 2 dilatacion termica de liquidos

INFORME DE

LABORATORIO

DILATACIÓN TÉRMICA DE LÍQUIDOS.

Arrígui, E. Barreto, C. Patiño, A.

Estudiantes de Fisicoquímica, Universidad Surcolombiana, Facultad de Educación, Huila-Colombia

[pic 1]

RESUMEN

En la experiencia correspondiente a dilatación de líquidos Cuyo fin es determinar el coeficiente de dilatación cubica de diferentes sustancias al aumentar la temperatura. estos elementos que fue puestos en práctica son, glicerina, agua y aceite. Estas sustancias se usaron por la facilidad que tiene de dilatarse, además, el punto de ebullición es menor al de otros, donde se colocaron 3 tubos de ensayo con tapones y en su interior tubos capilares con escalas que determinan la dilatación. Cuando se aumenta la temperatura estos determinaron experimentalmente el cambio de las moléculas cuando se someten a una fuente de calor aumentando su masa, siendo así el agua la sustancia que más se dilata con 25 mm, seguida del aceite con 23 mm y por último la glicerina con 15 mm, esto se da también por cuestiones de densidad, ya que la glicerina y su composición no permiten que tenga libertad de dilatación.

PALABRAS CLAVE: dilatación, moléculas, densidad, volumen, masa.

ABSTRACT

In the experience corresponding to the expansion of liquids Whose purpose is to determine the coefficient of cubic expansion of different substances by increasing the temperature. These elements that were put into practice are glycerine, water and oil. These substances were used for the ease of dilation, in addition, the boiling point is lower than that of others, where 3 test tubes with stoppers were placed and inside capillary tubes with scales that determine the dilation. When the temperature is increased, they experimentally determined the change of molecules when they are subjected to a heat source by increasing their mass, so that water is the most dilated substance with 25 mm, followed by oil with 23 mm and finally glycerine with 15 mm. This is also due to density issues, as glycerin and its composition do not allow it to be freely dilated.

KEYWORDS: dilation, molecules, density, volume, masa.

TEORIA RELACIONADA

El efecto de la dilatación en los líquidos es más evidente que en los sólidos: al encontrarse sus moléculas con más libertad para moverse, el volumen que ocupa cada una aumenta más fácilmente con la temperatura, por lo que también lo hace el volumen del líquido en su conjunto. Su expresión es similar a la dilatación volumétrica de los sólidos.

La dilatación de los líquidos sigue la expresión:

V=V0⋅ (1+α⋅ΔT)

Donde:

• V, V0: Volumen final e inicial respectivamente del líquido. Su unidad de medida en el sistema internacional es el metro al cubo (m3).
• α: Coeficiente de dilatación del líquido. Es específico de cada líquido y representa el aumento de volumen de un líquido de volumen la unidad, cuando su temperatura se eleva 1 K. Su unidad de medida en el Sistema Internacional es el K-1, aunque también se usa el ºC-1
• ∆T: Incremento de temperatura que experimenta el líquido. Su unidad de medida en el Sistema Internacional es el kelvin (K), aunque también se usa el ºc.

El coeficiente de dilatación en el caso de los líquidos suele variar con la temperatura de forma más pronunciada a lo que ocurre en los sólidos. A continuación, se recogen algunos valores típicos del coeficiente de dilatación α para líquidos a una temperatura de 20 ºC. Observa que son sensiblemente superiores al caso de los sólidos. Esto implica que la dilatación en los líquidos es más evidente que en los sólidos para un mismo material y un mismo cambio de temperatura. JL Fernández (2014).

 Tabla 1. Coeficientes de dilatación en líquidos.

MATERIALES UTILIZADOS

• Diferentes líquidos (agua, aceite y glicerina).
• Tubos de ensayo.
• Papel milimetrado.
• Tubos capilares.
• Vernier.
• Termómetro.
• Beaker 1000 mL
• Plancha de calefactora
• Soporte universal
• Tapones para tubo de ensayo

MONTAJE Y PROCEDIMIENTO

A continuación, se evidenciará el procedimiento y montaje para la dilatación de líquidos

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Figura N°1 montaje para dilatación de líquidos

Se llenaron los tubos de ensayo cada uno con un líquido diferente (agua, aceite y glicerina), se adhirió a cada tubo capilar la cinta de registro para poder tomar las diferentes alturas alcanzadas por la columna del líquido al dilatarse, debido a los cambios de temperatura que se estaban presentando. Se determinó la temperatura la cual fue anotada 23,4°c, y seguidamente se prendió el baño María seleccionando la temperatura llamada h=0cada vez que avanzaba 5°c. Para cada temperatura se registró la altura h desde h=0.

La ecuación relevante a utilizar fue:

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Dónde:

• V: volumen final
• : Radio del tubo capilar al cuadrado[pic 5]
• : Altura alcanzada por el líquido en la dilatación.[pic 6]

[pic 7]

Dónde:

• V: Volumen final
• : Coeficiente de dilatación cúbica [pic 8]
• Vo: Volumen inicial
• : Variación de la Temperatura [pic 9]

RESULTADO Y ANALISIS

A continuación, se presentan los resultados obtenidos en la dilatación de líquidos, teniendo una altura inicial de 1mm para la glicerina, 1mm para el agua, y 2mm para el agua, a una temperatura de 33.4°C.

Tabla 2. Altura y Temperatura de la dilatación de líquidos

Teniendo en cuenta los valores registrados anteriormente, se procede a obtener el volumen que ocupa el líquido en cada altura, además de conocer su coeficiente de dilatación cúbica

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