CUESTIONARIO

1.-Explique el significado de expansión lineal para cada material

La dilatación lineal es aquella en la cual predomina la variación en una única dimensión, o

sea, en el ancho, largo o altura del cuerpo.

Para estudiar este tipo de dilatación, imaginemos una barra metálica de longitud inicial L0 y

temperatura θ0.

Si calentamos esa barra hasta que la misma sufra una variación de temperatura Δθ, notaremos que su longitud pasa a ser igual a L (conforme podemos ver en la siguiente figura):Matemáticamente podemos decir que la dilatación es:

Podemos concluir que la dilatación es directamente proporcional a la variación de temperatura.

Así podemos escribir que la dilatación lineal es:

Dónde:L0 = longitud inicial.L = longitud final.ΔL = dilatación (DL > 0) ó contracción (DL < 0)Δθ = θ0 – θ (variación de la temperatura)α = es una constante de proporcionalidad característica del material que constituye la barra, denominada como coeficiente de dilatación térmica lineal.

Asi tenemos la dilatación de las barras:

Barra de Aluminio 0,000024

Barra de Cobre 0,000017

2.-Como es L en relación a T. Explique

3.-Mire los valores aceptados por el coeficiente de expansión lineal del cobre, aluminio, y compárelos con los valores experimentales. ¿Cuál es la diferencia de porcentaje en cada caso?¿Su error experimental es relativamente alto o bajo?

4.-A base de sus respuesta en 3, especule sobre las fuentes posibles de error en su experimento. ¿Cómo podría mejorar la exactitud del experimento usted?

5.-Usando los resultados para los coeficientes de dilatación. ¿Sería posible determinar el coeficiente de expansión volumétrica de los materiales estudiados?

6.- Explique la relación entre el fenómeno de dilatación y el funcionamiento de los termostatos actuales.

7.-Explique detalladamente el funcionamiento de un termómetro de resistencia y el par termoeléctrico

Definimos los siguientes conceptos a continuación:Termómetro de resistencia El termómetro se compone de un alambre fino, generalmente de platino, arrollado sobre una armadura de mica y encerrado dentro de un tubo de plata de paredes delgadas que sirve de protección. Se basa en el hecho de que la resistencia eléctrica de los metales aumenta al crecer la temperatura.

Mediante hilos de cobre se une el termómetro a un dispositivo para medir resistencias, el cual pude estar colocado en un sitio conveniente. Puesto que la resistencia puede medirse con mucha precisión, el termómetro de resistencia es uno de los instrumentos más precisos para la medida de temperaturas, pudiendo alcanzarse una aproximación de 0,001 ºC.

El intervalo de utilización de este termómetro de resistencia de platino abarca, aproximadamente, de -250 ºC hasta 1760 ºC, punto de fusión del platino.

Coeficiente de temperatura de la resistenciaLa resistencia de un material en respuesta a una variación de la temperatura se conoce como “coeficiente de la resistencia”. El coeficiente se expresa como un cambio de resistencia en ohms y por ohm por grado de temperatura a una temperatura especifica. Para casi todos los metales, el coeficiente de temperatura es positivo; para muchos metales puros, el coeficiente es esencialmente constante en grandes porciones de su gama útil.

8.- ¿En una lámina de área irregular el coeficiente de dilatación superficial es el doble que el coeficiente de dilatación lineal?

La dilatación superficial de un sólido isótropo tiene un coeficiente de dilatación superficial que es aproximadamente dos veces el coeficiente de dilatación lineal. Por ejemplo si se considera una placa rectangular (de dimensiones: Lx y Ly), y se somete a un incremento uniforme de temperatura, el cambio de superficial vendrá dado por:

Las sustancias isotrópicas presentan siempre el mismo comportamiento independientemente de la dirección, mientras que en las anisotrópicas las propiedades varían con la dirección..

Por lo tanto para que el coeficiente de dilatación superficial sea aproximadamente al doble del de dilatación lineal la lámina que se esté analizando debe cumplir con las características de la isotropía que significa debe ser un cuerpo regula