Dilatacion Lineal

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Informe de laboratorio

DILATACION LINEAL 1.- CONOCIMIENTO TEORICO REQUERIDO.  Al incrementar la temperatura T de un sólido se s e causa un aumento en la distancia media de vibración entre átomos de su red cristalina y por supuesto se incrementa su volumen dV. El coeficiente de dilatación de volumen en tres dimensiones (a presión constante) es igual a:

Si consideramos el incremento en una sola dimensión, obtenemos para el coeficiente de dilatación lineal.

Donde L es la longitud total del sólido en esa dirección. Si el cambio en la longitud ∆L=L - Lo, es pequeño comparado con la longitud inicial Lo, podemos ver que:

de aquí:

Donde: T0 es la temperatura inicial.

2.- OBJETIVOS.  A) Determinar la relación entre la dilatación lineal de un sólido como una función de la temperatura. (para 3 tubos distintos)

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B) Estudiar la relación que existe entre la dilatación lineal del sólido en función de la longitud inicial (para el caso del aluminio).

3.- EQUIPO Y MATERIALES. 1. Aparato para medir la dilatación lineal (dilatómetro) 2. Tubos de diferentes materiales 3. Generador de vapor. 4. Termocupla.(termómetro digital) 5. Reloj Comparador  6. Recipiente de descarga

4.- PROCEDIMIENTO. El equipo se arma de la forma que muestra la figura Fig.1. La aguja del medidor  del comparador se ajusta a "0".

1) Grafica dilatación lineal - temperatura.-

Medir la temperatura inicial del tubo, sujetar el tubo en la ranura de 600 mm (L 0). Esperar a que el vapor circule por el tubo que se estudia, anotar la T y ∆L , sacar  con cuidado la manguera del tubo y medir  ∆L para distintas temperaturas T durante el enfriamiento.

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Cambiar el tubo y repetir el proceso para todos los materiales

2) Grafica dilatación lineal - longitud inicial.Se mide la expansión lineal ∆l para diferentes longitudes del tubo a la temperatura del vapor que circula. El tubo se ajusta en tres partes distintas moviendo el tornillo del elemento de sujeción del tubo.( 600, 400 y 200 mm)  Aplicar este procedimiento en el caso de un solo tubo (por ejemplo aluminio).

5.- DURACION DE LA PRÁCTICA. La práctica tiene una duración de 2 periodos

6.- MEDICION, CALCULOS Y GRAFICOS. I. Gráfico dilatación lineal  – temperatura. a) Para cada material: 0 T = ___ºC 0 L =___[mm.]

utilizando la formula:

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dilatación lineal en cada punto.

II. Grafico dilatación lineal - longitud inicial. a) Para el aluminio por ejemplo: 0 L =___[mm.]

l coeficiente de dilatación lineal para cada punto utilizando la formula:

dilatación lineal en cada punto.

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HOJA DE DATOS.

I. Gráfico expansión lineal – temperatura. a) Para el material 1:……………………. 0 T = ___ºC 0 L =___[mm.]

II. Grafico expansión lineal - longitud inicial. a) Para el aluminio: 0 L =___[mm.]