Dilatación

Dilatación

Estudio De La Expresión Lineal En Distintos Materiales Y Calculo Del Coeficiente De Dilatación Lineal

Objetivo Específico

Observar la dilatación térmica lineal en aluminio, bronce y hierro

Calcular y comparar los coeficientes de dilatación lineal de estos materiales

Equipo Y Material

Reloj comparador o dilatómetro

Caldera del generador del vapor

Tapón de goma

Manguera

Tobo de drenaje

Termómetro

Hornilla eléctrica

Varilla de aluminio, bronce y hierro

Recipiente recolector

Procedimiento

Instrucciones Para El Armado Del Equipo

Colocar la mordaza del dilatómetro en el punto del 200 mm.

Colocar el tubo con el extremo cerrado sobre la punta del reloj comparador y sujetar suavemente con el tornillo de la mordaza la ranura del tubo correspondiente a 200 mm.

Verter un litro de agua en la caldera del generador de vapor cerrarlo con un el tapón, cerrar herméticamente con la tapa.

Conectar la manguera de salida del generador de vapor al otro extremos del tubo

Conectar una pequeña manguera al tubo del drenaje par la salida del agua y vapor del agua un pequeño recipiente recolector.

Precaución

Durante el experimento saldrá expulsado vapor de agua caliente del tubo de metal. Incluso luego del experimento puede también llegar a salir agua condensada caliente. Hay peligro de sufrir quemaduras.

Procedimiento

Determinar la temperatura del ambiente y anotarla.

Anotar la longitud inicial de cada tubo (L_o).

Enchufar la caldera y poner a hervir el agua

Hacer hervir el agua hasta que la aguja del reloj comparador deje de moverse. Medir la ΔL en el reloj comparador.

Desconectar la caldera con el interruptor y dejar enfriar el dispositivo

Reemplazar el tubo de aluminio por el hierro, y repetir el procedimiento anterior

Colocar la mordaza en el punto de 400 mm y sujetar el tubo en la ranura correspondiente medir ΔL.

Colocar la mordaza en el punto de 600 mm y sujetar el tubo en la ranura correspondiente medir ΔL.

Tabulación de datos , Resultado experimentales y analíticos

Tabla N º 1 Dilatación térmica del aluminio

L_o

(cm) ΔL

(cm) T_o

°C T_V

°C L

(cm)

20 0.029 23 92 20.029

40 0.063 23 92 40.063

60 0.086 23 92 60.086

Cálculos

L= L_o+ΔL

L_1= 20 cm +0.029 cm=20.029 cm

L_2= 40 cm +0.063 cm=40.063 cm

L_3= 60 cm +0.086 cm=60.086 cm

TABLA N º 2 Dilatación térmica del hierro

L_o

(cm) ΔL

(cm) T_o

°C T_V

°C L

(cm)

20 0.015 23 92 20.015

40 0.032 23 92 40.032

60 0.049 23 92 60.049

Cálculos

L= L_o+ΔL

L_1= 20 cm +0.015 cm=20.015 cm

L_2= 40 cm +0.032 cm=40.032 cm

L_3= 60 cm +0.049 cm=60.049 cm

Tabla N º 3 Dilatación térmica del bronce

L_o

(cm) ΔL

(cm) T_o

°C T_V

°C L

(cm)

20 0.022 23 92 20.022

40 0.047 23 92 40.047

60 0.067 23 92 60.067

Cálculos

L= L_o+ΔL

L_1= 20 cm +0.022 cm=20.022 cm

L_2= 40 cm +0.047 cm=40.047 cm

L_3= 60 cm +0.067 cm=60.067 cm

Tabla N º 4 Determinación de los coeficientes de dilatación

...