INDICEINDICE1DEDICATORIA21. INTRODUCCION32. BREVE RESEA HISTORICA DE LA DILATACION33. OBJETIVO54.MARCO TEORICO DE LA DILATACION54.1 Dilatacin54.2 Dilatacin trmica64.3.1.Dilatacin lineal64.3.2.Dilatacin Superficial64.3.3.Dilatacin Volumtrica65. DILATACION LINEAL66. DILATACION SUPERFICIAL77. DILATACION VOLUMETRICA88. Causa de la dilatacin89.Definicin de los siguientes conceptos:910.ENERGIA TERMICA911. ESCALA DE TEMPERATURA1012.TEMPERATURA1013.EQUILIBRIO TERMICO1114.DILATACION TERMICA1115.TERMOMETRO1216.PRUEBA DE LA LABORATORIO DE DILATACION LINEAL, SUPERFICIAL Y VOLUMETRICA.1217. PROCESOS EXPERIMENTAL1317.1 Primer Procedimiento1317.2 Segundo procedimiento1317.3 Tercer procedimiento1317.4 Cuarto procedimiento1417.5 Quinto procedimiento1418. CALCULOS1518.1. Varilla:1518.2. Planchas:1518.3. Esfera:1519. Preguntas1619.1. Investigar los valores los Coeficientes de Dilatacin lineal1619.2. Cul es la relacin de Proporcionalidad de longitud entre variacin de temperatura?1619.3. Cules fueron las causas de error ocurridas en la prctica?1620. CONCLUSIONES17

DEDICATORIAEste presente trabajo con mucho y cario para mis padres que con su apoyo me da fuerzas para salir adelante.A dios sobre todas las cosas.

1. INTRODUCCION

En el presente trabajo daremos a conocer breve resea historia de dilatacin conceptos sobre dilatacin tipos de dilatacin los breves conceptos de energa trmica, escala trmica, temperatura, equilibrio trmico, dilatacin trmica, termmetro. Tambin realizaremos un previa ensayo en laboratorio para demostrar la dilatacin de los metales que al someterlo al calor tienden a crecer de superficie.Conoceremos en la previa prctica de laboratorio la dilatacin lineal, dilatacin superficial y dilatacin volumtrica, mostraremos los clculos para hallar la dilatacin de dichos metales.

2. BREVE RESEA HISTORICA DE LA DILATACION Las sustancias se dilatan con el calor y se contraen con el fro. Galileo fue quien intent por primera vez aprovechar tal hecho para observar los cambios de temperatura. En 1603 invirti un tubo de aire caliente sobre una vasija de agua. Cuando el aire en el tubo se enfri hasta igualar la temperatura de la habitacin dej subir el agua por el tubo, y de este modo consigui Galileo su termmetro (del griego thermes y metron, medida del calor). Cuando variaba la temperatura del aposento cambiaba tambin el nivel de agua en el tubo. Si se caldeaba la habitacin, el aire en el tubo se dilataba y empujaba el agua hacia abajo; si se la enfriaba, el aire se contraa y el nivel del agua ascenda. La nica dificultad fue que aquella vasija de agua donde se haba insertado el tubo, estaba abierta al aire libre y la presin de ste era variable. Ello produca ascensos y descensos de la superficie lquida, es decir, variaciones ajenas a la temperatura que alteraban los resultados.Galileo, que naci en Pisa cuando sta perteneca al Gran Ducado de Toscana, fue el mayor de seis hermanos y fue hijo de un msico y matemtico florentino llamado Vincenzo Galilei, que quera que su hijo mayor estudiara medicina. Los Galilei, que eran una familia de la baja nobleza y se ganaban la vida gracias al comercio, se encargaron de la educacin de Galileo hasta los 10 aos, edad a la que pas a cargo de un vecino religioso llamado Jacobo Borhini cuando sus padres se trasladaron a Florencia.[1] Por mediacin de este, el pequeo Galileo accedi al convento de Santa Mara de Vallombrosa (Florencia) y recibi una formacin ms religiosa que le llev a plantearse unirse a la vida religiosa, algo que a su padre le disgust. Por eso, Vincenzo Galilei un seor bastante escptico aprovech una infeccin en el ojo que padeca su hijo para sacarle del convento alegando falta de cuidados.[10] Dos aos ms tarde, Galileo fue inscrito por su padre en la Universidad de Pisa, donde estudi medicina, filosofa y matemticas.

3. OBJETIVO

Dar a conocer que los slidos tienden a crecer sus dimensiones cuando la temperatura aumenta.Medir la dilatacin que experimentan la varillas de distintos materiales metlicos alvariar la temperaturaTambien aprenderos a que el alumno aprenda a medir la longitud que tiende a estirase al ser sometido a una temperatura.

4.MARCO TEORICO DE LA DILATACION4.1 DilatacinAl aumento de longitud, volumen o alguna otra dimensin mtrica que sufre un cuerpo fsico debido al aumento de temperatura que se provoca en l por cualquier medio.Los efectos ms comunes que ocasionan las variaciones de temperatura en los cuerpos o sustancias, son los cambios de sus dimensiones y los cambios de fase. Nos referiremos a los cambios de dimensiones de los cuerpos sin que se produzcan cambios de fase.Llamamos dilatacin al cambio de dimensiones que experimentan los slidos, lquidos y gases cuando se vara la temperatura, permaneciendo la presin constante. La mayora de los sistemas aumentan sus dimensiones cuando se aumenta la temperatura4.2 Dilatacin trmica El volumen que ocupa un material depende de la temperatura a la que se encuentre. Esto es as porque la temperatura le proporciona a los tomos una energa trmica que los hace vibrar en torno a las posiciones de equilibrio que ocupan en la red del slido. Si la presin es constante, mientras mayor sea la amplitud de vibracin ms lejos se sitan las posiciones de equilibrio de unos tomos con respecto de otros para permitir dichos movimientos, producindose un aumento de volumen del material. 4.3 Tres tipos de dilatacin:4.3.1.Dilatacin lineal 4.3.2.Dilatacin Superficial4.3.3.Dilatacin Volumtrica

5. DILATACION LINEALEs aquella en la cual predomina la variacin en una nica dimensin, o sea, en el ancho, largo o altura del cuerpo. El coeficiente de dilatacin lineal, designado por L, para una dimensin lineal cualquiera, se puede medir experimentalmente comparando el valor de dicha magnitud antes y despus:Donde, es el incremento de su integridad fsica cuando se aplica un pequeo cambio global y uniforme de temperatura a todo el cuerpo. El cambio total de longitud de la dimensin lineal que se considere, puede despejarse de la ecuacin anterior:

Donde: =coeficiente de dilatacin lineal [C-1]L0 = Longitud inicialLf = Longitud finalT0 = Temperatura inicial.Tf = Temperatura final 6. DILATACION SUPERFICIALEs aquella en que predomina la variacin en dos dimensiones, o sea, la variacin del rea del cuerpo debido a la intervencin de un cambio de temperatura.Para estudiar este tipo de dilatacin, podemos imaginar una placa metlica de rea inicial A0 y temperatura inicial 0. Si la calentramos hasta la temperatura final , su rea pasar a tener un valor final igual a A.Los lados de una placa sufren dilataciones lineales, provocando una dilatacin superficial cuando aumenta su temperatura. Esto se observa en aquellos cuerpos en los que una de sus dimensiones es mucho menores que las otras dos, por ejemplo en chapas, lminas y espejos, etc.Este fenmeno se representa con la siguiente frmula;A=AoTDnde:S = Dilatacin superficialAi = rea inicialt = Variacin en la temperatura = Coeficiente de dilatacin superficial.El coeficiente de dilatacin superficial de una lmina, que se dilata en la misma proporcin a lo largo y lo ancho, se puede obtener multiplicando el coeficiente de dilatacin lineal por dos: = 2Y se define al coeficiente de dilatacin superficial como: la variacin de la superficie de una placa, por unidad de rea, cuando hay un aumento en la temperatura de 1 C

7. DILATACION VOLUMETRICAEs el coeficiente de dilatacin volumtrico, designado por V, se mide experimentalmente comparando el valor del volumen total de un cuerpo antes y despus de cierto cambio de temperatura como, y se encuentra que en primera aproximacin viene dado por:

8. Causa de la dilatacinEn un slido las molculas tienen una posicin razonablemente fija dentro de l. Cada tomo de la red cristalina vibra sometido a una fuerza asociada a un pozo de potencial, la amplitud del movimiento dentro de dicho pozo depender de la energa total de tomo o molcula. Al absorber calor, la energa cintica promedio de las molculas aumenta y con ella la amplitud media del movimiento vibracional (ya que la energa total ser mayor tras la absorcin de calor). El efecto combinado de este incremento es lo que da el aumento de volumen del cuerpo.En los gases el fenmeno es diferente, ya que la absorcin de calor aumenta la energa cintica media de las molculas lo cual hace que la presin sobre las paredes del recipiente aumente. El volumen final por tanto depender en mucha mayor medida del comportamiento de las paredes.

9.Definicin de los siguientes conceptos: Energa trmica

Escala de temperatura

Temperatura

Equilibrio trmico

Dilatacin trmica

Termmetro10.ENERGIA TERMICAEl calor o energa trmica es la forma de energa que interviene en los fenmenos calorficos. Se puede decir que casi toda la energa de nuestro planeta tiene su fuente original en el calor del Sol, que calienta el suelo, el aire de la atmsfera y el agua de los ros, lagos y ocanos; sta, al evaporarse, provoca la formacin de nubes y al condensarse en la atmsfera se convierte en lluvia. El intercambio de masas fras y calientes de aire genera constantes movimientos y cambios atmosfricos, y lo mismo sucede con las corrientes marinas y las olas del mar.Nosotros utilizamos el calor para muchos fines: lo usamos al planchar la ropa en casa, para calentar nuestros hogares y los alimentos, pero tambin para generar vapor y, con ste, electricidad en las plantas termoelctricas, en grandes calderas para los procesos industriales o, incluso, altos hornos en la industria siderrgica para la fundicin de los metales. El calor se transmite de tres maneras: por conduccin, conveccin y radiacin. 11. ESCALA DE TEMPERATURA

La escala Fahrenheit establece el valor de 32 para la fusin del hielo y el 212 para la ebullicin del agua, adems de una divisin de 180 unidades entre los dos valores. Por ello corresponden 1,8F a 1C. La escala absoluta o Kelvin, muy usada en el mbito cientfico, toma como base el cero absoluto, la temperatura a la cual las partculas dejan de moverse, el cese de todo movimiento. El valor en la escala centgrada es de -273C. La escala Kelvin establece ese valor como cero y de ah utiliza los mismos intervalos de la escala centgrada. Los grados Kelvin se denotan slo con la letra K: por ejemplo, 20K.La escala Rankine es la escala absoluta para la escala Fahrenheit. Establece el cero absoluto en -459,7Rk. No suele utilizarse.La escala Reaumur la temperatura de fusin del hielo se designa por 0C y la ebullicin del agua en 80R, dividindose el intervalo en 80 partes, cada una de las cuales se denomina grado Reaumur (R). Se utiliza principalmente en los pases escandinavos.12.TEMPERATURAEs una magnitud referida a las nociones comunes de caliente, tibio o fro que puede ser medida con un termmetro. En fsica, se define como una magnitud escalar relacionada con la energa interna de un sistema termodinmico, definida por el principio cero de la termodinmica. Ms especficamente, est relacionada directamente con la parte de la energa interna conocida como energa cintica, que es la energa asociada a los movimientos de las partculas del sistema, sea en un sentido traslacional, rotacional, o en forma de vibraciones. A medida de que sea mayor la energa cintica de un sistema, se observa que ste se encuentra ms caliente; es decir, que su temperatura es mayor. En el caso de un slido, los movimientos en cuestin resultan ser las vibraciones de las partculas en sus sitios dentro del slido. En el caso de un gas ideal monoatmico se trata delos movimientos traslacionales de sus partculas (para los gases multiatmicos los movimientos rotacional y vibracional deben tomarse en cuenta tambin).El desarrollo de tcnicas para la medicin de la temperatura ha pasado por un largo proceso histrico, ya que es necesario darle un valor numrico a una idea intuitiva como es lo fro o lo caliente.13.EQUILIBRIO TERMICOEn particular, el concepto de equilibrio trmico est ligado al concepto de temperatura al decir que dos sistemas en equilibrio trmico tienen la misma temperatura. Desde un punto de vista microscpico, la temperatura est asociada a la energa cintica promedio que tienen las partculas que constituyen el sistema, a saber, tomos, molculas y/o la estructura electrnica de la sustancia que constituye el sistema. Macroscpicamente, esta energa cintica promedio de las partculas de un sistema es lo que en la Termodinmica se llama energa interna, que es una energa que depende casi exclusivamente de la temperatura del sistema. A mayor energa cintica promedio de las partculas que constituyen un sistema, mayor energa interna y, en general, mayor temperatura del sistema.

14.DILATACION TERMICAProceso fsico por el cual se producen cambios de volumen como resultado de cambios de temperatura.El volumen que ocupa un material depende de la temperatura a la que se encuentre. Esto es as porque la temperatura le proporciona a los tomos una energa trmica que los hace vibrar en torno a las posiciones de equilibrio que ocupan en la red del slido. Si la presin es constante , mientras mayor sea la amplitud de vibracin ms lejos se sitan las posiciones de equilibrio de unos tomos con respecto de otros para permitir dichos movimientos, producindose un aumento de volumen del material. 15.TERMOMETROUn termmetro es un instrumento que mide la temperatura de un sistema en forma cuantitativa. Una forma fcil de hacerlo es encontrando una sustancia que tenga una propiedad que cambie de manera regular con la temperatura. La manera ms "regular" es de forma lineal: t(x)=ax+b.

Donde t es la temperatura y cambia con la propiedad x de la sustancia. Las constantes a y b dependen de la sustancia usada y deben ser evaluadas en dos puntos de temperatura especficos sobre la escala, por ejemplo, 32 para el punto congelamiento del agua y 212 para el punto de ebullicin. Despus se aclara que este es el rango de una escala ya conocida como la Fahrenheit. Por ejemplo, el mercurio es lquido dentro del rango de temperaturas de -38,9 C a 356,7 C ( la escala Celsius se discute ms adelante). Como un lquido, el mercurio se expande cuando se calienta, esta expansin es lineal y puede ser calibrada con exactitud.

16.PRUEBA DE LA LABORATORIO DE DILATACION LINEAL, SUPERFICIAL Y VOLUMETRICA.INSTRUMENTOSCocina Elctrica2 vaso precipitadoMecheroBalos de gas2 pinzas Varilla: linealPlancha: superficialEsfera: volumtrica

17. PROCESOS EXPERIMENTAL17.1 Primer ProcedimientoTuvimos que calentar el agua con una cocina elctrica a temperatura de 100 oC con temperatura estndar a 20 oCEs las cuales trabajaramos con tempera de 80 OC.17.2 Segundo procedimiento Ocurri un error a la hora de vertir la varilla de acero rompiendo el vaso precipitado siendo afectado la cocina elctrica.En la cual el segundo procedimiento fue calentar la varilla de acero a travs del mechero hasta llegar a una temperatura de dilatacin.17.3 Tercer procedimientoAntes de hacer el calentado de la varilla con el mechero procedimos a medir las medidas iniciales ,porque despus de ser sometida a calor va a proceder su crecimiento .Lo mismo hacemos con:VarillaPlanchasEsfera

17.4 Cuarto procedimiento

Una ves sometida al calor necesario procedimos a medir su tamao aumentado porque los materiales sometidos a calor crecieron y procedemos a medir cuando es su longitud final.

17.5 Quinto procedimiento Una ves procedido a calentar la varilla,planchas y esfera procedemos a calcular cuando a sido su crecimiento su deformacin cuando se a dilatado .

18. CALCULOS18.1. Varilla:

18.2. Planchas:

18.3. Esfera:

19. Preguntas19.1. Investigar los valores los Coeficientes de Dilatacin lineal Algunos coeficientes de dilatacin, que son constantes cuando el cambio de temperatura es menor que 100C Material (C-1)

FISICO-QUIMICA1

Hormign 1.2 x 10-5 Acero 1.2 x 10-5 Hierro 1.2 x 10-5 Plata 3.0 x 10-5 Oro 1.5 x 10-5 Invar 0,04 x 10-5 Plomo 3.0 x 10-5 Zinc 2.6 x 10-5 Aluminio 2.4 x 10-5 Latn 1.8 x 10-5 Cobre 1.7 x 10-5 Vidrio 0.7 a 0.9 x 10-5 Cuarzo 0.04 x 10-5 Hielo 5.1 x 10-5 Diamante 0.12 x 10-5 Grafito 0.79 x 10-5

19.2. Cul es la relacin de Proporcionalidad de longitud entre variacin de temperatura?A mayor temperatura aplicada la dilatacin de cualquier metal tiende a crecer su longitud superficial ,lineal y volumetrica.A mayor temperatura= longitud de crecimiento19.3. Cules fueron las causas de error ocurridas en la prctica?Unas de las causas de error ocurrido en la prctica de laboratorio fue en el preciso instante de que la varilla se introdujera al vaso precipitado de manera brusca generando una rotura del vaso precipitado. Otra causa ocurrida fue que la cocina elctrica se vio afectada por el derrame del agua.

20. CONCLUSIONES

Todo cuerpo sometido a una temperatura tiende a dilatarse.La dilatacin lineal es muy frecuente desde las lneas frreas (ferrocarril),por eso es que se encuentran separadas.Todos los metales sometidos a temperatura tienden a estirarse por una palabra importante dilatacin lneal, superficial y volumtrica estos tipos de dilatacin existen en nuestros alrededores en las cuales podremos identificarlos una ves conocidos.La junta de dilatacin de un puente. Si estas juntas no se construyesen, la dilatacin trmica de los materiales cuando aumentase la temperatura generara unos esfuerzos tan grandes que fracturaran el puente.