5/25/2018 Coeficiente de Dilatacion Lineal

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COEFICIENTE DE DILATACION LINEAL

OBJETIVO:

Determinacin de los coeficientes de expansin trmica lineal de las varillas de vidrio,cobre y aluminio.

INTRODUCCION:

En esta experiencia hablaremos del desarrollo del presente informe de laboratorioencontraremos las actividades realizadas, datos tomados, inconvenientes encontrados yresultados obtenidos en la comprobacin del procedimiento trmico de DILATACION LINEAL

en metlicos homogneos, del cual fue el tema y respectivo marco terico para su realizacin.De igual manera se presenta un prontuario de los elementos, sustancias y herramientas usadas,sin las cuales hubiese sido extremadamente difcil comprobar y poner en prctica losconocimientos acerca de dicho tema.

FUNDAMENTO TEORICO:

Hay algunas sustancias, cuyos volmenes se contraen y otros cuyos volmenes se dilatan con lavariacin de la temperatura aproximadamente. La experiencia pone en evidencia que ladilatacin de los cuerpos depende, adems de las sustancias de que se trate, de lasdimensiones iniciales y del incremento de temperatura. Tratndose de un alambre delgado el

aumento de longitud es mayor sea el incremento de temperatura.

Da la ley de la dilatacin se tiene:

Dnde:

Longitud final coeficiente medio de dilatacin lineal

Longitud inicial variacin de temperatura

Destaquemos que el coeficiente medio de la dilatacin lineal se defino convencionalmente entrelas temperaturas T Y C, elegida como temperatura de referencia.

En la experiencia la temperatura inicial de la temperatura del ambiente diferente de 0C. la

longitud inicial se calculara entonces.

Se supone que el valor de es obtenido para la temperatura comprendidas entre 0C Y .

Teniendo, en cuenta la ecuacin anterior:

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Siempre que se tenga un coeficiente del tipo

, si X es mucho menor que el , se puede

escribir de la forma: a(1-X) con gran aproximacin. Aplicando a este caso se tiene:

Si despreciamos los trminos de mayor potencia queda:

Dnde:

Longitud final temperatura de ambiente

Longitud de temperatura de ambiente

Temperatura final

Para sus relaciones con la fatiga trmica tenemos en cuenta la definicin del mdulo de Young:

O Tambin

Finalmente se obtiene:

MATERIALES Y EQUIPOS:

Un aparato aparato de dilatacin trmica lineal

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Una regla graduada de un metro

Un pie de rey

Transportador

Tubos de cobre, aluminio y vidrio

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Termmetro

PROCEDIMIENTO:

El valor del aumento del temperatura puede obtenerse teniendo en cuenta que latemperatura inicial es la del medio ambiente y que la temperatura final es latemperatura de ebullicin del agua en la cuidad de Tacna y por consiguiente ser latemperatura del vapor de agua que pasara por el tubo de prueba.

El ngulo que gire la aguja se puede medir fcilmente y a partir de l se calcula ladilatacin de la varilla. Para el clculo lo debe de tenerse presente que el eje de la agujano se mantenga fijo sino que se traslada mientras ella gira y por consiguiente ladilatacin de la varilla no ser el producto del radio de la aguja por el ngulo que hagirado, sino el doble de este valor.

ASD

Disponer el equipo de acuerdo a las indicaciones del profesor de prctica.

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Mientras no hierva el agua el matraz no debe ser tapado.

Medir la longitud libre del tubo entre sus puntos de apoyos.

Cuando el agua este en ebullicin tapar el matraz para obligar al vapor pasar por el tubode prueba y observe el giro de la aguja.

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Despus de que ha cesado la dilatacin medir el ngulo que ha girado la aguja que nospermitir calcular la dilatacin del tubo de prueba.

Proceder de este modo para las varillas de prueba de vidrio, cobre y aluminio. Repetir 2veces la experiencia tomando las mediciones correspondientes en cada caso. Y ashallar un valor promedio en todos los casos.

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CUESTIONARIO:

1.- Determinar experimentalmente el coeficiente de dilatacin lineal del vidrio, cobre y

aluminio?

Datos obtenidos en el laboratorio

Para el vidrio

L

47.997* 59.02 79.8 10.19*67.195* 59.02 79.8 14.27*

PARA ALUMINIO

L

172.79* 59.5 79.8 36.39*

208.785* 59.5 79.8 43.97

PARA EL COBRE

L

163.188*

59.04 79.8 34.64*

196.786* 59.04 79.8 41.77*

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CONCLUSIONES:

Con esta experiencia podemos concluir que existe una relacin entre el cambio detemperatura, la estructura del material y el cambio de la longitud debido al fenmeno de

dilatacin lneal. Dicha relacin se puede expresar como el coeficiente de dilatacin.

Adems se concluye que la magnitud de este valor esta entre el intervalo de Cantidad pequea.

Los no sugiere que el cambio longitud en un cuerpo debido a la variacin de latemperatura es pequeo pero en algunos casos significativos cuando la precisin se trata.

BIBLIOGRAFIA

FISICA GENERAL ConExperimentosSencillos terceraedicinrevisada yactualizada..

FISICA J. Langlebert escuelas publicas de Chile.

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