Dilatacion

Informe de laboratorio: dilatacion 1. Introduccion «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, transformandose en Trabajo Mecanico, cuyo resultado es el aumento del volumen o Dilatacion», demostrable por medio de una simple experiencia. Aplicaremos calor a tres barras metalicas cobre, hierro y aluminio y observaremos su dilatacion lineal (una dimension) Se define dilatacion lineal de la barra metalica: «al numero representa el aumento que adquiere la unidad de longitud (mm, Km, cm etc. de esta cuando su temperatura se eleva en un grado Celsius». 2. Objetivo El objetivo de este trabajo practico es calcular experimentalmente el coeficiente de dilatacion lineal a para tres barras metalicas de cobre, aluminio y hierro respectivamente. 3. Materiales • Dilatometro «Pasco» • Regla • Barras metalicas de cobre, hierro y aluminio • Vaso precipitado • Generador electrico de vapor • Tester 4.

Planificacion Se monta el sistema en el cual vamos a trabajar. Se inserta la barra de metal sobre el dilatometro las cuales van conectadas por medio de un cable, el reloj que mide la dilatacion (cada muesca equivale a 0. 01 mm) se calibra

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en cero para asi medir el D t o sea, dilatacion. A la barra metalica ya conectada al dilatometro se le inserta una manguera que esta conectada al generador electrico de vapor para que asi el vapor fluya dentro de la barra metalica y ocurra la transmision de calor responsable de la dilatacion.

El tester se calibra en 200 KW y se conecta al dilatometro para medir la resistencia y por medio de una tabla de conversiones registrar la temperatura. Luego de medir la temperatura inicial y la longitud inicial se deja pasar el vapor, registrando la dilatacion y paralelamente la temperatura. Y luego proceder a realizar los calculos. Fundamentos matematicos De la formula: = Donde: = Donde: longitud inicial (mm) Longitud final (mm) Temperatura inicial (° C) Temperatura final (° C) Coeficiente de dilatacion lineal ( ) Entonces: variacion de longitud (mm) Variacion de temperatura ( )

Despejando: Por otro lado: Finalmente tenemos que: ; 5. Metodo Primeramente medimos las longitudes iniciales para cada metal, luego determinamos por medio del tester las temperaturas iniciales. Despues de aplicado el calor se registro en el dilatometro las variaciones de longitud y en el tester las temperaturas finales. Para calcular la longitud final y la variacion de temperatura. Los datos fueron resumidos en la siguiente lista: Aluminio (Al) 705 mm. 108 109. 85 23 8. 3 8. 240 88 1. 08 mm. 65 706. 08 mm. Cobre (Cu) 705 mm. 98 100. 00 25 17 17. 321 67 . 904 mm. 42 705. 904 mm. Hierro (Fe) 705 mm. 112. 3 109. 85 23 13 12. 932 75 0. 607 mm. 52 750. 607 mm. 6. Calculos Para aluminio: Para cobre: Para hierro: 7. Conclusiones • Debido a que el coeficiente de dilatacion a es una constante para cada metal; la dilatacion va a depender unica y exclusivamente de . • Si tenemos dos barras de un mismo material (vamos a considerar para este ejemplo solo una barra de igual material) una de mayor longitud que la otra le aplicamos la misma los van a ser distintos para cada una de las barras en la de mayor longitud el xperimentado va a ser mayor, se demuestra lo anteriormente dicho. • Para la misma barra supongamos igual para distintas como a es constante solo va a depender la dilatacion de • La temperatura ambiente en casi todos los puntos de la tierra sufre cambios… dia-noche, estacionales etc. por lo tanto los objetos existentes en esos lugares obviamente se dilataran o se contraeran. Para evitar que estos fenomenos produzcan danos, por ejemplo, en las vias de FF. CC. en las grandes estructuras metalicas o de concreto armado.

Se dejan juntas de dilatacion que son simplemente espacios que permiten la dilatacion. • Los vidrios con a muy grandes como es el vidrio comun al sufrir dilatacion esta zona (al sufrir una gran dilatacion) va a ejercer una fuerza sobre la zona que no se dilata provocando su rompimiento es por eso que nosotros en el laboratorio debemos usar vidrio refractario por ejemplo pirex que tiene un coeficiente de dilatacion mucho menor que el vidrio comun ( • Los cambios de temperatura que ocurrieron dentro del aboratorio fueron muy influyentes en el desarrollo del trabajo practico por ser un dia lluvioso los calefactores se encontraban encendidos generando una temperatura relativamente alta dentro del laboratorio, al abrir las ventanas el cambio brusco de temperatura provoco un descontrol del tester (cabe destacar la exactitud del tester) lo que nos obligo a repetir el experimento una vez normalizada la temperatura. • El hierro tuvo un coeficiente de dilatacion menor que el aluminio y que el cobre Fe< Al< Cu.

Las razones que el cobre sea mayor que el resto son que el cobre es un muy buen conductor del calor y su afinidad con este hacen que el intercambio calorico sea mayor y por ende su coeficiente de dilatacion es elevado. • Comparando los coeficientes de dilatacion teoricos de los metales anteriores me doy cuenta que el trabajo fue realizado con una aceptable exactitud. Aluminio: a a Cobre: a a Hierro: a no se encontro a 8. Bibliografia • FISICA GENERAL Con Experimentos Sencillos tercera edicion revisada y actualizada.

Beatriz Alvarenga y Antonio Maximo. • FISICA J. Langlebert escuelas publicas de Chile. Trabajo enviado por: Agustin Salgado Jorge Ortiz tu madre [arroba] mi. terra. cl Quimico Analista Facultad de Ciencias Quimicas Universidad de Concepcion Facultad de Ciencias Fisicas y Matematicas