LAB DILATACION LINEAL.doc

5/20/2018 LAB DILATACION LINEAL.doc

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Revista Colombiana de Fsica, vol. , No. de 20

DilatacinDaniela Pinzon1, Laura Gomez2, Laura Muoz3, Laura Bejarano4

1Ingenieria Ambiental, Universidad de la Salle.2Ingeniera Industrial, Universidad de la Salle.3Ingeniera Ambiental, Universidad de la Salle4Ingeniera Ambiental, Universidad de la Salle

Fecha prctica 23 e !eptiem"re# Fecha entre$a e in%orme 3& e !eptiem"re

Resumen La ma'or(a e lo! cuerpo! !e ilatan cuano !e calientan ' !e contraen cuano!e en%r(an, en e!te la"oratorio !e e!tuia la ilatacin por aumento e temperatura ei%erente! "arra! metlica! ' !e tiene como %in eterminar el aumento e la lon$itu e la!"arra! para a!( poer hallar el coe%iciente e ilatacin re!pecti)o a caa material, parae!to !e procei a colocar caa "arra en el ilatmetro ' !e calent por meio e )apor ea$ua, a meia *ue en el reloj e preci!in !e o"!er)a"a un cam"io !e tomo latemperatura, tam"i+n !e mii !u lon$itu inicial ante! e calentarla ' la lon$itu e!pu+!e calentar, !e puo eterminar *ue

Palabras claves: ilatacin, temperatura, lon$itu

Abstrac.Mo!t "oie! e-pan .hen heate an contract .hen coole, in thi! la"orator'!tu' the increa!e in temperature ilation i%%erent metal "ar! an aim! to etermine the

increa!e o% ro len$th in orer to %in e-pan!ion coe%%icient corre!ponin$ to each item, !othat proceee to place each "ar in the ilatometer an heate "' !team, a! the o"!er)epreci!ion cloc/ chan$e )olume the temperature .a! al!o mea!ure it! initial len$th "e%oreheatin$, an len$th a%ter the heatin$, it .a! etermine that

Keywords0 e-pan!ion, temperature, len$th

2&13 e)i!ta olom"iana e F(!ica oo! lo! erecho! re!er)ao!

1. Introduccin

on el tiempo la ilatacin e lo! materiale! haempezao a ju$ar un papel importante, e"ioprincipalmente a *ue e! una propiea eal$uno! materiale! *ue !on utilizao! en lacon!truccin e i%erente! elemento *ue !e u!aniariamente por el !er humano, ima$inemo!como !er(a !i la ilatacin no !e tu)iera encuenta en la con!truccin e un enchape e una

puerta, cuano !e proujera aumento oi!minucin en la temperatura la lla)e no%uncionar(a e! por e!to *ue !e con!tru'en emoo *ue lo! ori%icio! ten$an imetro menor*ue el e lo! remache!, ' a !er calentao! '!u%ren ilatacin, permitieno a!( lo! encaje!uano la! chapa! !e en%r(an, lo! ori%icio! !econtraen ' !e pe$an %irmemente a lo! remache!5l %enmeno e la ilatacin tam"i+n !e tu)o*ue aplicar en la! con!truccione! e la! )(a!

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RevColFis, Vol. , No. de20

%+rrea! e"io a *ue !i !e incrementa ema!iaola temperatura ' !e prouce un aumento e lalon$itu e la )(a !e e"e tener el e!pacio!u%iciente para *ue no *ueen pe$aa! ' pueatran!itar el tren6na apliacacin po!iti)a e la ilatacin %ue lain)encin e lmina "imetlica *ue e!tcon!tituia por o! lmina! e metal, caa unae ella! con i%erentecoeficiente de dilatacin,!uperpue!ta! ' !olaa! entre !( De e!te moo!e con!i$ue *ue cuano !e calientan, al ilatar!ecaa una e ella! e %orma i!tinta, el conjunto

!e e%orma, puieno apro)echar!e e!tae%ormacin para la apertura o cierre eun contacto elctrico, cu'a actuacinepener(a e la temperatura

7plicacione! mu' comune! e lo! contacto!%ormao! por lmina! "imetlica! !e encuentranen plancas, tostadores, e!tu%a! el+ctrica! 'otro! electrodomsticos*ue lle)anun termostato, a!( como en elemento! eproteccin el+ctrica como lo!interruptoresma!netotrmicos

". #arco tericooo! lo! cuerpo! materiale! 8!lio!, l(*uio! '$a!eo!o!9 e-perimentan una ilatacin e !u)olumen cuano aumenta !u temperaturainterna Depenieno e la !u!tancia, caa unapo!ee i%erente comportamiento, el cual !ere$i!tra con un coeficiente dedilatacin e!pec(%ico para caa material 7e-cepcin e lo! $a!e!, !e pre!entan tre! tipo!e ilatacin para cuerpo! !lio! ' l(*uio!0ilatacin lineal, )olum+trica ' !uper%icial

D:L77:;< L:

, otam"i+n >A1

=u %rmula e!0

LF0 Lon$itu %inalL0 Lon$itu :nicialF0 emperatura %inal0 emperatura inicial

emperatura, !e e%ine como una ma$nitue!calar relacionaa con la ener$(a interna e un!i!tema termoinmico, e%inia por el principiocero e la termoinmica M! e!pec(%icamente,

e!t relacionaa irectamente con la parte e laener$(a interna conocia como Cener$(acin+ticaC, *ue e! la ener$(a a!ociaa a lo!mo)imiento! e la! part(cula! el !i!tema, !eaen un !entio tra!lacional, rotacional, o en %ormae )i"racione! 7 meia e *ue !ea ma'or laener$(a cin+tica e un !i!tema, !e o"!er)a *ue+!te !e encuentra m! CcalienteC# e! ecir, *ue!u temperatura e! ma'or

$. #onta%e, procedimiento y toma de &atos

#'()A*+:

Ima!en n1:

2
http://es.wikipedia.org/wiki/Metalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Coeficiente_de_dilataci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Coeficiente_de_dilataci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Contacto_el%C3%A9ctrico&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttp://es.wikipedia.org/wiki/Planchahttp://es.wikipedia.org/wiki/Tostadorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Electrodom%C3%A9sticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Termostatohttp://es.wikipedia.org/wiki/Interruptor_magnetot%C3%A9rmicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Interruptor_magnetot%C3%A9rmicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Interruptor_magnetot%C3%A9rmicohttps://sites.google.com/a/colegiocisneros.edu.co/fisica10y11/home/termodinamica/dilatacion-de-cuerpos/Termo_03_02.JPG?attredirects=0https://sites.google.com/a/colegiocisneros.edu.co/fisica10y11/home/termodinamica/dilatacion-de-cuerpos/Termo_03_01.JPG?attredirects=0http://es.wikipedia.org/wiki/Metalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Coeficiente_de_dilataci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Contacto_el%C3%A9ctrico&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttp://es.wikipedia.org/wiki/Planchahttp://es.wikipedia.org/wiki/Tostadorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Electrodom%C3%A9sticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Termostatohttp://es.wikipedia.org/wiki/Interruptor_magnetot%C3%A9rmicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Interruptor_magnetot%C3%A9rmico


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Autor principal et al.: Titulo

:ma$en n>10 repre!en lo! materiale! utilizao!urante la practica como la e!cuara para tomarla! meicione!, el aparato e ilatacin, tornillomicrom+trico, un recipiente conectao a corrientepara calentar el a$ua ' $enerar el )apor,termmetro man$uera! ' "a'etilla para !ecar lo!in!trumento!

Ima!en n":

:ma$en n>20 repre!enta la! )arilla! utilizaa!urante la practica la! cuale! !e )an a !ometer alproce!o e ilatacin ' e!ta! !on0 aluminio,acero, co"re, "ronce e a"ajo hacia arri"are!pecti)amente

PR'-+&I#I+()':1 Determinamo! la lon$itu inicial e la

)arilla2 olocamo! el termmetro en el tu"o

el aparato e ilatacin ' meimo! latemperatura inicial

3 Por meio el tornillo microm+tricotomamo! la lectura inicial ere%erencia el e-tremo e la )arillaenieno en cuenta *ue la )arille*uee lo m! cerca !in *uear encontacto con el tornillo

4 =e pu!o a calentar el a$ua para *ue el)apor el $ua pa!e por el tu"o elaparato e ilatacin ' caliente la)arilla Dejamo! !alir el )apor e a$uapor uno! minuto! para *ue !e i$ualela temperatura a lo lar$o e la )arilla

omamo! la temperatura e la )arillacon el termmetro ' el )alor o"teniocon el aparato e ilatacin

E allamo! el )alor el incremento en lalon$itu e la )arilla ' con el )alor e

la )ariacin e la temperaturaalculamo! el coe%iciente eilatacin lineal el material e la)arilla

epetimo! too lo! pa!o! anteriore!,para meir el coe%iciente e ilatacinlineal e la! otra! )arilla! 8aluminio,acero, co"re, "ronce9

H omparamo! lo! )alore!e-perimentale! o"tenio! para lo!coe%iciente! e ilatacin con el *ue

an lo! te-to! ' calculamo! el errorcorre!poniente

&A)':La ilatacin lineal e! un proce!o irectamenteproporcional !i !e incremente la temperatura enun %actor e I la lon$itu e la )arilla tam"i+naumenta en %actor e IL, permitieno e!tarelacin0

/1.0 2 3 4

Done 3e! la lon$itu inicial e la )arilla, 4e!el coe%iciente e ilatacin, la )ariacin e latemperaturaPor !u relacin irectamente proporcional, !epuee o"!er)ar la relacin lineal *ue e-i!te entrela! )aria"le!0

/".05 2 m6 7 b

Done me! la eniente e la %uncin, ' be! elpunto e corte con el eje J e la %uncin *ue

para el ca!o e la ilatacin e"e !er mu'cercano a &, ' al i$ualar la! ecuacione! por elcoe%iciente e ilatacin o"tenemo!0

/$.0m 2 3 4

5n la cual poemo! e!pejar K para o"tener elcoe%iciente e ilatacin

3


4/6


/8.04 2 m93

7l $ra%icar la relacin lineal la peniente e!0

/.0

Done I' e! la )ariacin en J, ' I- la )ariacinen el eje - o !e puee o"tener la peniente conla re$re!in lineal realizaa en la calculaoraJ para el e error !e utiliza0

/;.0

)abla n1:

#A)+RIA

30 re$i!tra lo! ato! o"tenio! a tra)+!el termmetro la! i%erente! temperatura! )f

8>9, ' a tra)+! el aparato e ilatacin la)ariacin e la lon$itu L 8mm9J o"!er)ano el 739, para o"tener lapeniente, con la %ormula /.0 e!0

J con la re$re!in lineal la peniente e!0m O &,&&413

J con la %ormula /8.0el coe%iciente e! i$ual a0

K O m@L&K O &,&&413@EE2mmK O &,&&&&&E23H

J con la %ormula /;.0el porcentaje e error e!0

error0 4H,&1

$. -obre:

lon!itudinicial /cm0

3 EE,1

)emperaturainicial/-0

)3 23

a"la n>40

)f/-0 ?/mm023 &,&23 &,123 &,2

2, &,32,1 &,432, &,

a"la n>40 re$i!tra lo! ato! o"tenio! a tra)+!el termmetro la! i%erente! temperatura! )f8>9, ' a tra)+! el aparato e ilatacin la

)ariacin e la lon$itu L 8mm9J o"!er)ano el 749, para o"tener lapeniente, con la %ormula /.0 e!0

J con la re$re!in lineal la peniente e!0m O &,&&434


K O m@L&K O &,&&434@EE1mmK O &,&&&&&EE


error0 E&,21

8. @ronce:

lon!itudinicial /cm0

3 EE,4

)emperatura

inicial/-0 )3 24

)abla n:)f/-0 ?/mm0

24 &,&24,1 &,12,H &,2

5


6/6


2 &,32H &,4

a"la n>0 re$i!tra lo! ato! o"tenio! a tra)+!el termmetro la! i%erente! temperatura! )f8>9, ' a tra)+! el aparato e ilatacin la)ariacin e la lon$itu L 8mm9J o"!er)ano el 79, para o"tener lapeniente, con la %ormula /.0 e!0

J con la re$re!in lineal la peniente e!0m O &,&&HH


K O m@L&K O &,&&HH@EE4mmK O &,&&&&1322


error0 24,44

Anlisis de resultados.

8. -onclusiones

A La ilatacin t+rmica $lo"al e un cuerpoe! con!ecuencia el cam"io en la!eparacin meia entre !u! tomo! omol+cula!, e"io al incremento e !utemperatura 5!te %enmeno jue$a unpapel mu' importante en un $ran nmeroe 7plicacione! entro e la in$enier(a

A La e-periencia o"tenia e! e $ran a'uapara la compren!in !o"re elcomportamiento e lo! materiale! al

!ometerlo! a un aumento e temperatura,aem! aprenimo! como interpretar elcoe%iciente e ilatacin en lo! cuerpo!!lio!5!to no! lle)a a tener una iea !o"re *uematerial utilizar para eterminaa la"or '$arantizar un ptimo e!empeo altra"ajo por realizar

Ane6os:A Ane6o n1: $ra%ica e lo! ato!

o"tenio! en la ta"la n>2A 7ne-o n>20 $ra%ica e lo! ato! o"tenio!en la ta"la n>3

A 7ne-o n>30 $ra%ica e lo! ato! o"tenioen la ta"la n>4

A 7ne-o n>40 $ra%ica e lo! ato! o"tenio!en la ta"la n>

Referencias

[1]. =er.a' %sica &ara Ciencias e Ingeneira,Qol 1, =eptima 5icin, en$a$eLearnin$

5itore!, Me-ico, 2&&H

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