COLEGIO “CÉSAR ANTONIO MOSQUERA”
ESPECIALIDAD FÍSICO MATEMÁTICO
INFORME DE LABORATORIO DE FÍSICA
PRÁCTICA No: 2(C3.11 Pág. 28-30) ASIGNATURA: Termología
NOMBRE: Ana lucia Arias Fuertes
CURSO: 2do de Bachillerato “Físico Matemático”
TEMA: COEFICIENTE DE DILATACIÓN LÍNEA Y CÚBICA DE LOS SÓLIDOS
FECHA: 2010-01-29
GRUPO No: 2
TEMPERATURA Y DILATACIONES DE LOS CUERPOS
OBJETIVO:
Definir el coeficiente de dilatación
Definir que el coeficiente de dilatación cúbica β de los sólidos será tres veces mayor al coeficiente de dilatación lineal α de los sólidos
ESQUEMA Y REFERENCIAS DE LOS DISPOSITIVOS:
1-Pie en forma de T
2- Apoyo de muescas
3.-varilla de soporte
4- - nuez de doble espiga
5- nuez
6-varilla de 5 cm
7- escala
8.- fiel plano
9.- tubo de metal
10- manguito con espiga de apoyo
11- olla eléctrica
12- tubo transparente
13.-varilla con pinza
14- vaso de precipitación
15-tubo de vidrio de 45 cm
16- termómetro químico
17.- glicerina
18.-agua
19.-borde cuadrado con espigas
TEORÍA Y REALIZACIÓN:
TEORIA:
TEMPERATURA Y DILATACIÓN DE LOS CUERPOS
Los cambios de temperatura afectan el tamaño de los cuerpos, pues la mayoría de ellos se dilata al calentarse y se contrae si se enfría. Los gases se dilatan mucho más que los líquidos y estos más que los sólidos.
COEFICIENTE DE DILATACIÓN LINEAL
Es el incremento de longitud que presenta una varilla de determinada sustancia, con un largo inicial de un metro, cuando su temperatura se eleva un grado Celsius. Por ejemplo: una varilla de aluminio de un metro de longitud aumenta 0.00000224 metros 22.4 x 10-6 m) al elevar su temperatura un grado centígrado. A este incremento se le llama coeficiente de dilatación lineal y se representa con la letra griega alfa (α). Algunos coeficientes de dilatación lineal de diferentes sustancias se dan en el cuadro siguiente. Para calcular el coeficiente de dilatación lineal se emplea la siguiente ecuación:
l α= L f-Lo
l Lo (T f – To)
Donde α= coeficiente de dilatación lineal,Lf = Longitud final medida en metros (m),Lo = Longitud inicial medida en metros (m),Tf = temperatura final medida en grados Celsius (° C).To = temperatura inicial en grados Celsius (° C). Si conocemos el coeficiente de dilatación lineal de una sustancia y queremos calcular la longitud final que tendrá un cuerpo al variar su temperatura, despejamos la longitud final de la ecuación anterior:
Lf = Lo[1 + α (Tf –To)]
COEFICIENTE DE DILATACIÓN CÚBICA
Implica el aumento en las dimensiones de un cuerpo: ancho, largo y alto, lo que significa un incremento de volumen, por lo cual también se conoce como dilatación volumétrica. Es el incremento de volumen que experimenta un cuerpo de determinada sustancia, de volumen igual a la unidad, Al elevar su temperatura un grado Celsius. Este coeficiente se representa con la letra griega beta (β). Por lo general, el coeficiente de dilatación cúbica se emplea para los líquidos. Sin embargo, si se conoce el coeficiente de dilatación lineal de un sólido, su coeficiente de dilatación cúbica será tres veces mayor: β = 3 α.Al conocer el coeficiente de dilatación cúbica de una sustancia, se puede calcular el volumen que tendrá al variar su temperatura con la siguiente expresión:
Vf = Vo [1+ β (Tf-To)]
Donde Vf = volumen final determinado en metros cúbicos (m3), Vo = volumen inicial expresado en metros cúbicos (m3),β= coeficiente de dilatación cúbica determinado en ° C -1,Tf = Temperatura final determinado en grados Celsius,To = Temperatura inicial determinado en grados Celsius.
REALIZACIÓN
1.-armamos el equipo
2.- colocamos una pinza de mesa y sobre él colocamos es apoyo de muescas
3.-en otra pinza de mesa colocamos una varilla de soporte
4.-en la varilla de soporte colocamos en la parte de arriba la escala
5.-sujetamos con una nuez el fiel plano
6.- con una nuez de doble espiga sujetamos el tubo de metal
7.- con otra nuez sujetamos la varilla con pinza a la varilla de soporte
8.-colocamos el tubo trasparente con la olla eléctrica y el tubo de metal
9.-sujetamos el tubo de vidrio con la varilla de pinza
10.- colocamos sobre el tubo de vidrio el vaso de precipitación de 400 ml
11.-colocamos el termómetro químico dentro del vaso de precipitación de 400 ml y añadimos agua
12.-encendemos la olla eléctrica y observamos lo que sucede con el tubo de metal
13.-cuidamos de que la línea que separa los colores en el indicador este a la altura del rario de la escala
14.-determinemos para la temperatura inicial t1 (ambiente) del tubo
15.-la desviación a1inicial y después de pasar por ellos el vapor de agua, la temperatura del tubo t2 y la desviación conseguida a2
16.-podemos determinar la dilatación del tubo a partir de la desviación de la aguja
17.-realizamos los cálculos
REGISTRO DE DATOS Y CÁLCULOS
TABLA DE VALORES
SUSTANCIA
|
METAL
| |
L
|
56
|
mm
|
T1
|
18
|
C
|
T2
|
20
|
C
|
∆T
|
19
|
C
|
a1
|
0
|
mm
|
a2
|
40
|
mm
|
∆a
|
20
|
mm
|
| ∆l=∆a/30 |
0.67
|
mm
|
| ∆l/∆t=1/l |
6.297x10-04
|
1/C
|
CÁLCULOS
CUESTIONARIO Y CONCLUSIONES
CUESTIONARIO
¿qué esla dilatación?
Llamamos dilatación al cambio de dimensiones que experimentan los sólidos, líquidos y gases cuando se varía la temperatura, permaneciendo la presión constante. La mayoría de los sistemas aumentan sus dimensiones cuando se aumenta la temperatura.
¿qué es el coeficiente dilataciónm lineal?
al cociente que mide el cambio relativo de longitud o volumen que se produce cuando un cuerpo sólido o un fluido dentro de un recipiente experimenta un cambio de temperatura experimentando una dilatación térmica.
