DILATACIÓN LINEAL DE UN METAL POR EFECTO TÉRMICO

(LABORATORIO DE FISICA CALOR Y ONDAS)

Presentado por:

ROBINSON PERTUZ

FENANDO GONZALES

Profesor:

WILFRIDO FERREIRA HADDAD

UNIVERSITARIA DE LA COSTA (CUC)

MARZO 25 DE 2013

GRUPO KD3

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Tabla de Contenido

Introducción .................................................................................................................................. 3

Introduction .................................................................................................................................. 3

Objetivos ....................................................................................................................................... 3

Marco teórico ................................................................................................................................ 4

Procedimiento y montaje .............................................................................................................. 7

Cálculos ...........................................................................................................................................

Análisis ............................................................................................................................................

Conclusión .......................................................................................................................................

Conclusion .......................................................................................................................................

Bibliografía ......................................................................................................................................

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DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BÁSICAS FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTRICA

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Dilatación lineal de un metal por efecto térmico

Introducción: 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, transformándose en Trabajo Mecánico, cuyo resultado es el aumento del volumen o Dilatación. Se define dilatación lineal de la barra metálica: "al número representa el aumento que adquiere la unidad de longitud de esta cuando su temperatura se eleva en un grado Celsius La experiencia muestra que los sólidos se dilatan cuando se calientan y se contraen cuando se enfrían. La dilatación y la contracción ocurren en tres dimensiones: largo, ancho y alto.

Introduction: The heat is communicated to a body divided into two parts: one that remains and is perceptible, which warms the body and the other in terms of heat disappears, transforming into mechanical work, resulting in the increased volume or dilatation. We define linear expansion of the metal bar, "the number represents the increase takes the length of this unit when the temperature rises one degree Celsius Experience shows that solids expand when heated and contract when cooled. The expansion and contraction occur in three dimensions: length, width and height.

Marco Teórico:

Dilatación Térmica:

Es una propiedad que tienen casi todos los materiales (sin importar su estado) a cambiar su dimensión original, donde son los gases donde más se observa el cambio y en los sólidos donde menos se observa, cada material tiene asociado un coeficiente de expansión lineal y volumétrico, los cuales indican que tanto se puede expandir el material ante un cambio en la temperatura.

Dilatación Lineal

Es aquella en la que predomina la variación en una (1) dimensión de un cuerpo, es decir: el largo. Ejemplo: dilatación en hilos, cabos y barras

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Dilatación Superf icial

Es aquella en la que predomina la variación en dos dimensiones de un cuerpo, es decir: el largo y el ancho.

Dilatación Volumétrica

Es aquella en la predomina la variación entres (3) dimensiones de un cuerpo, es decir: el largo, el ancho y el alto

Coeficientes de dilatación lineal (por cada gradó de temperatura y centímetro de longitud)

Aluminio = 0,000024 Bronce = 0,000018 Hormigón = 0,000018 Cobre = 0,000017 Fundición de hierro = 0,000012 Acero = 0,000013

Platino = 0,000009 Vidrio térmico = 0,000003 Vidrio comercial = 0 000011 Cuarzo fundido = 0,0000005 Invar (aleación) = 0,0000009 Roble, a lo largo de fibra = 0,000005 Roble, a lo ancho de fibra = 0,000054 Caucho duro = 0,000080

Procedimiento y Montaje Materiales:

• Varillas de diferentes metales • Termómetro • Vaso de precipitado • Calentador eléctrico • Dispositivo de dilatación térmica con

instrumento medidor • Mangueras de hule para conexión y

drenaje del agua • Termopar • Óhmetro para el termopar

Procedimiento:

Mida la longitud inicial de la varilla y su temperatura inicial empleando el termopar conectado al óhmetro.

Instale el sistema como se muestra en la figura 3. Asegúrese que el medidor de dilatación quede bien ajustado e indicando un valor inicial de cero.

Llene de agua el calentador eléctrico hasta la mitad y conéctelo con una manguera a la entrada de la varilla. En la salida debe conectarse una manguera para el drenaje del agua.

Instale el termopar y el óhmetro para medir la temperatura de la varilla. Conforme se incrementa la temperatura deberá registrar los incrementos de longitud con ayuda del

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medidor incorporado en el dispositivo de dilatación térmica.

Tabule los datos, haga una gráfica y aplique un análisis estadístico para determinar el coeficiente de dilatación lineal de la varilla. Compare éste valor con los de la Tabla 1 e indique el metal del cual está hecha la varilla.

Cálculos

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Bibliografía:

LEA, Susan y BURKE, John. La Naturaleza de las Cosas. Thomson Editores. México.754 p: Vol I.

Física para ingeniería y ciencia, Hans C. Ohanian, Editorial Mc Graw Hill, volumen 2, 3° Edición

Física, John D. Cutnell, Editorial Limusa, 2°Edición.

Practicas de Física conceptual, Paul G. Hewitt, Editorial Pearson Educación, 9°Edicion.

GONZÁLEZ, Carlos. Metrología. McGraw- Hill. México