5 Dilatacion termica - Nota: 10 PDF

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Informe sobre Dilatación térmica que es el proceso por el cual los cuerpos aumentan su volumen cuando se aumenta su temperatura....

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Introducción En el presente reporte se tratará el tema de Dilatación térmica, que el proceso por el cual los cuerpos aumentan su volumen cuando se aumenta su temperatura. Veremos porqué si dilata un cuerpo, los distintos casos de dilatación de solidos como ser: lineal, superficial y volumétrica. En la práctica nos basamos en el caso de dilatación térmica lineal que es el incremento en la dimensión lineal que experimentas los cuerpos sólidos al aumentar su temperatura. Se trató de encontrar el material de dos tipos distintos de varillas, esto se logró encontrando los coeficientes de dilatación respectivos para cada una. El montaje constó de: dos varillas (de material distinto cada una), un recipiente especial con agua, una estufa, un tubo en el que se colocó a la varilla con que se iba a hacer las mediciones, un termómetro y un reloj comparador.

Objetivos 

Definir lo que es la dilatación térmica



Enumerar los distintos tipos de dilatación térmica.



Identificar los coeficientes de dilatación de dos varillas de distinto material cada una.



Mediante los coeficientes de dilatación obtenidos identificar de qué material es cada varilla.

Dilatación Térmica La dilatación térmica es el proceso por el cual los cuerpos aumentan su volumen cuando se aumenta su temperatura.

¿Por qué los cuerpos se dilatan? Cuando un cuerpo aumenta su temperatura, las partículas se mueven más deprisa, por lo que necesitan más espacio para desplazarse. Es por ello que el cuerpo necesita aumentar su volumen.

Dilatación de sólidos De entre los estados de agregación de la materia estudiados, el estado sólido es el que tiene las fuerzas de cohesión más fuertes, por lo que resulta más difícil observar la dilatación que en líquidos y gases. En función del número de dimensiones que predominan en el cuerpo, podemos distinguir tres casos:   

Dilatación lineal Dilatación superficial Dilatación volumétrica

El caso que estudiaremos en esta práctica es el de Dilatación Lineal: El cambio en una dimensión de un sólido (longitud, anchura o espesor) se denomina expansión lineal. Si el cambio de temperatura es pequeño, la expansión lineal (o contracción) es aproximadamente proporcional a ΔT o T - T o (▼figura 1.1). El cambio fraccionario de longitud es o bien donde Lo es la longitud original del sólido a la temperatura inicial.* Esta razón está relacionada con la temperatura así: Donde α es el coeficiente térmico de expansión lineal. Las unidades de α son el recíproco de temperatura: recíproco de grados Celsius (1/Co o Co-1).

Figura 1.1

Práctica que se realizó, para el coeficiente de dilatación de dos tipos distintos de varillas.

Tabla de Valores Típicos del Coeficiente de Dilatación Lineal

α...