dilatacion de solidos

Ing. Diego Proao Molina Msc.

UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS

ESPE SEDE LATACUNGA

PREPARATORIO DE LABORATORIO DE FISICA

DATOS INFORMATIVOS: CALIFICACIN:

Docente: Ing. Diego O. Proao M. Msc.

Estudiante o integrantes:

VARGAS CORRALES CARLOS EDUARDO

MATERIA: FSICA II

Fecha de realizacin de la prctica: viernes 30 de mayo del 2014

Fecha de entrega de la prctica: lunes 09 de junio del 2014

LATACUNGA - ECUADOR


1. Tema: DILATACIN DE SOLIDOS

2. Objetivos

- Objetivo General:

Determinar y analizar los tipos de dilatacin de slidos.

- Objetivos Especficos:

Identificar los factores de dilatacin de los slidos, para ver las caractersticas de

dilatacin de cada cuerpo

Determinar cul metal de la prctica se dilata ms que los dems, adems de

determinar sus caractersticas

Usar de manera adecuada los instrumentos del laboratorio, en especial el

regulador pie de rey, para que los datos tomados sean correctos

Aplicar las formulas y condiciones de dilatacin de los slidos para poder

realizar correctamente los clculos necesarios

3. Marco Terico

DILATACIN DE SOLIDOS

Casi todos los slidos se dilatan cuando se calientan, e inversamente se encogen al

enfriarse. Esta dilatacin o contraccin es pequea, pero sus consecuencias son

importantes. Un puente de metal de 50 m. de largo que pase de 0 a 50 podr aumentar

unos 12 cm. de longitud; si sus extremos son fijos se engendrarn tensiones sumamente

peligrosas. Por eso se suele montarlos sobre rodillos como muestra la ilustracin. En las

vas del ferrocarril se procura dejar un espacio entre los rieles por la misma razn; este

intersticio es el causante del traqueteo de los vagones.

Ms abajo se muestra una tabla de dilatacin de algunas sustancias. Conocido el

coeficiente de dilatacin es necesario multiplicarlo por el nmero de centmetros y por el

nmero de grados, para saber cul ser la extensin total del slido en las condiciones

que deber soportar. En otras palabras, si el slido tiene 1,50 m. y la variacin de

temperatura es de 30 habr que multiplicar ese coeficiente tan pequeo por 150 y por 30

a fin de conocer su dilatacin total en centmetros.

Coeficientes de dilatacin lineal (por coda grado de temperatura y centmetro de longitud)

POR QU SE DILATAN LAS SUSTANCIAS CON LA TEMPERATURA?

La temperatura no es ms que la expresin del grado de agitacin de las partculas o

molculas de una sustancia. Cuando se da calor a un slido se est dando energa a sus

molculas; stas, estimuladas, vibran ms enrgicamente. Es cierto que no varan de

volumen; pero se labran un espacio ms grande para su mayor oscilacin, de manera que

al aumentar la distancia entre molcula y molcula el slido concluye por dilatarse. La

fuerza que se ejerce en estos casos es enorme.


ALGUNAS APLICACIONES

La dilatacin trmica puede aprovecharse. El aluminio, por ejemplo, se dilata dos veces

ms que el hierro. Si soldamos en una barra dos tiras paralelas de estos metales y la

calentamos, la mayor dilatacin del aluminio har que la barra se doble hacia un lado; y

si la enfriamos ocurrir exactamente al contrario. Habremos fabricado as un termmetro

que puede sealarnos las temperaturas y, en ciertos casos, un termostato, como muestra

la ilustracin.

La dilatacin tiene aplicaciones industriales. El cilindro debe ajustar perfectamente en su

camisa. Para colocarlo se lo enfra en oxgeno lquido; se lo coloca mientras est

contrado, y al dilatarse y recuperar la temperatura ambiente queda firmemente sujeto en

su lugar.

Existen as muchos disyuntores, que cortan la corriente elctrica, o aparatos que

desencadenan algn otro proceso, cuando la temperatura llega a un punto crtico.

MEDIDA DE LA DILATACIN

En la figura se ilustra el aparato que se utiliza para determinar la dilatacin lineal. En

esencia consiste en calentar una barra de longitud conocida hasta una temperatura

determinada y medir cunto se ha dilatado. La dilatacin superficial ser el doble de la

lineal y la dilatacin en volumen el triple de sta. La razn es muy sencilla: si el cuerpo

tiene longitud uno, y llamamos a la dilatacin d", la longitud dilatada ser l + d; la

superficie una vez dilatada ser 1 + 2d + d, pero d es tan pequeo que no se tiene en

cuenta; y lo mismo ocurrir para el volumen, cuya frmula es l+3d+3d+d3, puesto que

los dos ltimos trminos son tan pequeos que tampoco se los tiene. en cuenta. Conviene

recordar esta eliminacin de cantidades inapreciables para muchas otras aplicaciones,

como el clculo de errores.


La dilatacin lineal es aquella en la cual predomina la variacin en una nica dimensin,

o sea, en el ancho, largo o altura del cuerpo.

Para estudiar este tipo de dilatacin, imaginemos una barra metlica de longitud inicial

L0 y temperatura 0.

Si calentamos esa barra hasta que la misma sufra una variacin de temperatura ,

notaremos que su longitud pasa a ser igual a L (conforme podemos ver en la siguiente

figura):

Matemticamente podemos decir que la dilatacin es:

Pero si aumentamos el calentamiento, de forma de doblar la variacin de temperatura, o

sea, 2, entonces observaremos que la dilatacin ser el doble (2 L).

Podemos concluir que la dilatacin es directamente proporcional a la variacin de

temperatura.

Imaginemos dos barras del mismo material, pero de longitudes diferentes. Cuando

calentamos estas barras, notaremos que la mayor se dilatar ms que la menor.

Podemos concluir que, la dilatacin es directamente proporcional al largo inicial de las

barras.

Cuando calentamos igualmente dos barras de igual longitud, pero de materiales

diferentes, notaremos que la dilatacin ser diferentes en las barras.

Podemos concluir que la dilatacin depende del material (sustancia) de la barra.


De los tems anteriores podemos escribir que la dilatacin lineal es:

Dnde:

L0 = longitud inicial.

L = longitud final.

L = dilatacin (DL > 0) contraccin (DL < 0)

= 0 (variacin de la temperatura)

= es una constante de proporcionalidad caracterstica del material que constituye la

barra, denominada como coeficiente de dilatacin trmica lineal.

De las ecuaciones I y II tendremos:

La ecuacin de la longitud final L = L0 (1 + . ), corresponde a una ecuacin de 1

grado y por tanto, su grfico ser una recta inclinada, donde:

L = f () ==> L = L0 (1 + . ).

Observaciones:

Todos Los coeficientes de dilatacin sean , ou , tienen como unidad:

(Temperatura)-1 ==> C-1

DILATACIN SUPERFICIAL

Es aquella en que predomina la variacin en dos dimensiones, o sea, la variacin del rea

del cuerpo

Para estudiar este tipo de dilatacin, podemos imaginar una placa metlica de rea

inicial S0 y temperatura inicial 0. Si la calentramos hasta la temperatura final , su rea

pasar a tener un valor final igual a S.


La dilatacin superficial ocurre de forma anloga a la de la dilatacin lineal; por tanto

podemos obtener las siguientes ecuaciones:

Observaciones:

Todos Los coeficientes de dilatacin sean , o , tienen como unidad:

(Temperatura)-1 ==> C-1

DILATACIN VOLUMTRICA

Es aquella en que predomina la variacin en tres dimensiones, o sea, la variacin del

volumen del cuerpo.

Para estudiar este tipo de dilatacin, podemos imaginar un cubo metlico de volumen

inicial V0 y la temperatura inicial 0. Si lo calentamos hasta la temperatura final, su

volumen pasar a tener un valor final igual a V.

La dilatacin volumtrica ocurri de forma anloga a la de la dilatacin lineal; por tanto

podemos obtener las siguientes ecuaciones:


Coeficiente de dilatacin

El coeficiente de dilatacin es el cociente que mide el cambio relativo

de longitud o volumen que se produce cuando un cuerpo slido o un fluido dentro de un

recipiente cambia de temperatura provocando una dilatacin trmica.

De forma general, durante una transferencia de calor, la energa que est almacenada en

los enlaces intermoleculares entre dos tomos cambia. Cuando la energa almacenada

aumenta, tambin lo hace la longitud de estos enlaces. As, los slidos normalmente se

expanden al calentarse y se contraen al enfriarse;1 este comportamiento de respuesta ante

la temperatura se expresa mediante el coeficiente de dilatacin trmica (tpicamente

expresado en unidades de C-1):

4.- Materiales:

Material

y/o Equipo

Cdigo Canti

dad

Caracterstic

as

Figura

Trpode

variable

02001.00 1 1 Sirve de base ,

para prcticas

de laboratorio


Varilla

soporte,

250mm

02031.00 1 1 Es de metal, y

ayuda de

soporte para

algunos

instrumentos

de laboratorio

Varilla

soporte,

600mm

02037.00 2 1 Ayuda de

soprte

horizontal,

para el matraz

Nuez doble 02043.00 3 1 Ayuda a

mantener

sujeta la

varilla de

soporte que

asegura el

matraz

Aro con

nuez

37704.01 1 1 Ayuda a sujer

ciertos

instrumentos

de

laboriatorio

Rejilla con

porcelana

33287.01 1 1 Ayuda a que el

vaso de

precipitacin

no sea

expuesto

directamente

al calor

Pinza

universal

37715.00 1 1 Sirve de

sujetador para

el matraz

cualquier

instrumento de

laboratorio

Tubos de

metal, juego

de 3

1 Tubos de

diferentes

tipos de

metales que se

utilizan para el

anlisis de

dilataciones


Vaso de

precipitados

, 250 ml

vidrio

36011.01 1 1 Vaso de

vidrio que

resiste altas

temperaturas,

se usa para

calentar

elementos

Matraz

Erlenmeyer,

100ml SB

29

36428.00 1 1 Se utiliza para

el armado de

aparatos de

destilacin o

para hacer

reaccionar

sustancias que

necesitan un

largo

calentamiento.

Tubo de

vidrio,

80mm

36701.651 1 Sirve para que

el liquido que

se dilate suba

por este y as

medir su

dilatacin

lineal

Tapn de

goma con 1

orificios

29258.01 1 1 Permite que

no se libere el

vapor o el

lquido, para

asi tener una

pratica precisa

Tubo

flexible

transparente

, 7 x 1.5

39296.001 1 Permite el

paso del vapor

del agua hacia

las varillas que

se vana a

dilatar

Termmetro

38005.02 1

1 Ayuda a medir

la temperatura

de la sustancia

que se esta

dilatando


Cinta

mtrica, 2m

09936.00 1 1 Ayuda a

tomar las

variaciones de

longitud en la

dilatacin de

cada sustancia

Cocina

elctrica

820189600 1 De metal,

color

blanquecino

nos ayuda a

calentar

lquidos

mediante una

malla y un

recipiente.

Cinta

adhesiva

Sin cdigo 1 Ayuda a

asegurar el

termmetro en

el tapon para

evitar que el

liquido interno

salga del

matraz

Agua Sin codigo 120ml

Liquido

necesario para

la vida y con

caractersticas

especiales

Rodelas Sin codigo 3 Elemento

circular que

ayuda al ajuste

de un perno

Pernos Sin codigo 3 Elemento de

metal, con

rosca


Tuercas Sin codigo 3 Elemento que

encajan

perfectamente

en los pernos

Esferas Sin codigo 3 Esferas de

metal, de

diferentes

diametros

Calibrador

pie de rey

Sin codigo 1 Permite tomar

medidas con

mucha

presision

5. Grfico o esquema:


6. Procedimiento

De montaje:

1. Armamos el esquema de la figura 1 teniendo en cuenta que colocamos de 100 ml a 120 ml de agua en el matraz.

2. Tomamos lecturas de longitudes iniciales de los cuerpos y llenamos las tablas.

3. Encendemos la cocina elctrica. 4. Sometemos al calor los elementos constitutivos al anlisis de dilataciones. 5. Tomamos lecturas de longitudes finales

De utilizacin:

Dilataciones Lineales:

1. Colocamos de 100 ml a 120 ml de agua en el matraz. 2. Tapamos el matraz con el tapn de 1 orificio. 3. Colocamos el tubo de vidrio de 10 cm en el tapon. 4. Colocamos la varilla de Cu, Al, Fe en las doble nuez ( una varilla a la vez) 5. Colocamos la manguera al tubo de vidrio y a cada varilla. 6. Tomamos las longitudes iniciales de las varillas en cada tabla

correspondiente con sus respectivas temperaturas iniciales del largo asi

como el dimetro interno y extremos de cada varilla.

7. Encendemos la cocina y darse cuenta que el vapor de agua que se genera se transmite uniformemente a cada varilla y se produce el fenmeno de la

dilatacin.

8. Tomar las longitudes finales tanto del largo como del dimetro externo e interno.

Dilataciones Superficiales:

1. Tomamos las medidas de las turcas, pernos y rodelas y su temperatura inicial.

2. Identificar que la rodela y la tuerca embonen y enrosquen con facilidad al perno.

3. Encendemos la cocina elctrica. 4. Colocamos solamente la tuerca al calor. 5. Tomamos las nuevas medidas de la tuerca y tratamos de enroscar la tuerca

al perno.

6. Luego sometemos al calor a la tuerca y a la rodela. 7. Tomamos las nuevas medidas de la tuerca y rodela. 8. Tratamos de embonar la rodela al perno y enroscar la tuerca al perno. 9. Luego sometemos al calor a la tuerca, rodela y el perno. 10. Tratamos de embonar la rodela al perno y enroscar la tuerca al perno.

Dilataciones Volumtricas:

1. Tomamos las medidas de los tres cubos Cu, Al, Fe (ancho, largo y profundidad) y su temperatura inicial.

2. Encendemos la cocina elctrica. 3. Colocamos cada cubo directamente al calor. 4. Tomamos las nuevas medidas y las anotamos en las tablas.


7. Tabla de datos DILATACIONES LINEALES

Ensayo 1 Elemento:Varilla Material:Aleacin Cobre(Cu)-Zinc(Zn)

Parmetro fsico Dimensin Smbolo Valor Unidades

Longitud inicial L lo 57.6 mm

Dimetro inicial interno L doi 5.6 mm

Dimetro inicial externo L doe 8.2 mm

Temperatura inicial To 21 Coeficiente de dilatacin 1 2.1 105 1

Longitud final L lf 57.9 mm

Dimetro final interno L dfi 5.2 mm

Dimetro final externo L dfe 8.24 mm

Ensayo 2 Elemento:Varilla Material: Hierro(Fe)





Temperatura inicial To 19 Coeficiente de dilatacin 1 12 106 1




Ensayo 3 Elemento: Varilla Material: Aluminio(Al)





Temperatura inicial To 22 Coeficiente de dilatacin 1 23 106 1




DILATACIONES SUPERFICIALES

Ensayo 4


Superficie inicial

Perno

L2 Sop 29.70572 mm2

Superficie inicial

Turca

L2 Sot 107.99771 mm2

Superficie inicial

Rodela

L2 Sor 130.90034 mm2

Temperatura inicial

Perno Top 22


Temperatura inicial

Tuerca Tot 25

Temperatura inicial

Rodela Tor 25.5

Superficie final

Perno Sfp 29.8024 mm2

Superficie final

Turca

L2 Sft 117.09929 mm2

Superficie final

Rodela

L2 Sfr 137.22476 mm2


del perno

2 12106 1


del tuerca

2 12106 1


del rodela

2 12106 1

DILATACIONES VOLUMTRICAS

Ensayo 5 Elemento:Cubo Material:Aleacion Cu-Zn


Volumen inicial L3 Vo 6800 mm3

Temperatura inicial To 24 Coeficiente de dilatacin 1 3 63 106 1

Volumen final L3 Vf 6832.4513 mm3

Ensayo 6 Elemento: Cubo Material: Hierro (Fe)





Ensayo 7 Elemento: Cubo Material: Aluminio






8. Clculos DILATACIONES LINEALES

Ensayo 1

= 0 o = 0 (1 + )

= = 57.9 57.6 = 0.3

= = + = 248.015 + 21 = 269.015

= 0

=

0 =

0.3

57.6 2.1 105= 248.015

Ensayo 2

= = 58 57.7 = 0.3

= = + = 433.2755 + 19 = 452.27

= 0

=

0 =

0.3

57.7 12 106= 433.2755

Ensayo 3

= = 58.5 57.8 = 0.7

= = + = 433.2755 + 22 = 548.55

= 0

=

0 =

0.7

57.8 23 106= 526.55


Ensayo 4

=

= 29.71653 29.70572 = 0.010812

=

= 108.17925 107.99771 = 0.181542

=

= 131.15166 130.90034 = 0.251322


=

2

=0.01081

2(12106)(29.70572)= 15.1626

=

2

=0.18154

2(12106)(107.99771)= 70.04

=

2

=0.25132

2(12106)(130.90034)= 79.99

=

= 25 + 15.1626 = 40.1626

=

= 25 + 70.04 = 90.04

=

= 25.5 + 79.99 = 105.49


Ensayo 5

= = 6832.45133 68003 = 32.4513 3

= ; = + = 75.75 + 24 = 99.75

= 0

=

0 3=

32.4513 3

68003 63 106= 75.75

Ensayo 6

= = 8036.053 80003 = 36.05 3

= = + = 125.1736 + 23 = 148.17

= 0


=

0 3=

36.05 3

80003 36 106= 125.1736

Ensayo 7

= = 22558.74583 224003 = 158.745 3

= ; = + = 102.7 + 22 = 124.7

= 0

=

0 3=

158.745 3

224003 69 106= 102.70

9. Variables DILATACIONES LINEALES

Ensayo 1 Elemento: Varilla Material: Cu-Zn


Variacin de longitud L 0.3 mm Temperatura final Tf 269.015 C

Variacin de temperatura 248.015 C

Ensayo 2 Elemento: Varilla Material: Fe




Ensayo 3 Elemento: Varilla Material:Al





Ensayo 4


Variacin de superficie

del perno 2 0.01081

2

Temperatura final del

perno 40.1626 C

Variacin de temperatura

del perno 15.1626 C


de la tuerca 2 0.18154

2


Temperatura final de la

tuerca 90.04 C


de la tuerca 70.04 C


de la rodela 2 0.25132

2

Temperatura final de la

rodela 105.49 C


de la rodela 79.99 C


Ensayo 1 Elemento:Cubo Material: Cu-Zn


Variacin de volumen L3 32.4513 mm3 Temperatura final Tf 94.75 C


Ensayo 2 Elemento: Cubo Material: Fe




Ensayo 3 Elemento: Cubo Material: Al




10. Anlisis de resultados: (Analizar las dilataciones lineales, superficiales y volumtricas en funcin de las

variaciones de dimensiones y variaciones de temperatura para cada material)

Generar grafica correspondientes

Ensayo 1 Varilla cobre zinc


Se puede observar en la grafica que en esta prctica la temperatura para su dilatacin,

tiene valores elevados, y se dilata poco, esto es porque se tiene una mezcla de dos metales

que tienen coeficientes de dilatacin altos, por lo que se necesitan altas temperaturas para

dilatarse, aunque se puede ver que al inicio su dilatacin es poca.

Ensayo 2 Varilla de Hierro

En la grafica se puede apreciar que el hierro necesita atas temperaturas para dilatarse, se

ppue apreciar que al inicio, tiene una dilatacin pequea a pesar de ya tener una

deliaracion de mas de 200 C, esto se pude identificar gracias a su coeficiente de diltacion,

a dems tambin se puede observar que el hierro se dilata muy poco a temperatas altas,

ya que su coeficiente de dilatacin es bajo.

57,55

57,6

57,65

57,7

57,75

57,8

57,85

57,9

57,95

0 50 100 150 200 250 300

Varilla: Aleacin Cu-Zn

57,65

57,7

57,75

57,8

57,85

57,9

57,95

58

58,05

0 100 200 300 400 500

Varilla de Hierro


Ensayo 3 Varilla Aluminio

Se puede apreciar que el aluminios e dilata con gran facilidad, esto se debe a que su

coeficiente de dilatacin es alto, lo que le hace mas propenso a la dilatacin, a dems se

puede que sus temperaturas de dilatacin son altas, por lo que se diltara mucho mas en

sentido longitudinal.

Ensayo 4.1 Dilatacin Superficial de un Perno

En la grfica se puede identificar que el pernos se dilata muy poco con una pequea

variacin de temperatura, esta caracterstica va a depender esencialmente del tipo de metal

del cual este elaborado el perno, ya que segn esto el coeficiente de dilatacin ser alto o

bajo, lo que le dara la facultad de ser ms propenso o no de dilatarse.

Ensayo 4.2 Dilatacin Superficial de una Tuerca

57,7

57,8

57,9

58

58,1

58,2

58,3

58,4

58,5

58,6

0 100 200 300 400 500 600

Varilla de Aluminio

29,7

29,71

29,72

29,73

29,74

29,75

29,76

29,77

29,78

29,79

29,8

29,81

0 10 20 30 40 50

Perno


Se puede apreciar en la grfica que la superficie de la tuerca va variando su superficie

con una relacin casi directa a la variacin de temperatura, esto se debe a que su

coeficiente de dilatacin le da esta facultad de expandirse en dos dimensiones con

gran factibilidad.

Ensayo 4.3 Dilatacin Superficial de una Rodela

En la grfica se puede notar que la dilatacin superficial de la rodela es muy variable y

alta, ya que a temperaturas cortas se va dilatando superficialmente con gran rapidez, esta

caracterstica la toma de su coeficiente de dilatacin; adems se apreciar que en

temperaturas ya ms elevadas, la dilatacin es corta, esto tal vez sea por la cocineta que

se usa para suministrar calor a los cuerpos.

Ensayo 5 Dilatacin de un Cubo de Cobre Zinc

106

108

110

112

114

116

118

0 20 40 60 80 100

Tuerca

130

131

132

133

134

135

136

137

138

0 20 40 60 80 100 120

Rodela


En la grafica se ve que este cubo tiene una dilatacin volumentrica alta, ya que su volumen

cambia con rapidez a temperaturas bajas, este cambio se debe a que los dos metales, cobre

y zin, estn mezclados por lo que su coeficiente de dilatacin es uno solo, y su variacin

es mas frgil.

Ensayo 6 Dilatacin de un Cubo de Hierro

Este cubo tiene una dilatacin volumtrica algo baja con las temperaturas bajas, pero se

puede apreciar que cuando sobrepasa los 100C su variacin es las alta, esta caracterstica

es por su coeficiente de dilatacin, ya que lo hace reaccionar de esta manera ante el calor

en cuerpo de tres dimensiones.

6795

6800

6805

6810

6815

6820

6825

6830

6835

0 20 40 60 80 100

Cubo de Cobre - Zinc

7995

8000

8005

8010

8015

8020

8025

8030

8035

8040

0 20 40 60 80 100 120 140 160

Cubo de Hierro


Ensayo 7 Dilatacin de un Cubo de Aluminio

En la grafica se puede aprecial que el alumini tiene una dilatacin volumetrica muy

sensible al calor, ya que con el cambio progresivo en la temperatura tamien va cambiando

casi progresivamente su volumen, caracterstica dada por su coeficiente de dilatacin muy

alto.

11. Observaciones: 1. Qu es una dilatacin?

La dilatacin es el 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 temperatura.

2. Qu material se dilata ms y porque?

El material que mas se dilata es el aluminio, ya que es un material que posee un coeficiente

de dilatacin muy alto, y es este el que da la caracterstica de un que material se dilate

mas o menos que otro. El coeficiente de dilatacin del alumnio es 0,000024 1

3. Cul es la diferencia entre dilatacin superficial y lineal?

La dilatacin es el cambio en las dimensiones de un cuerpo, por lo que la dilatacin lineal

es el aumento de longitud de un cuerpo cuya dimensin principal es la longitud

comparada con su seccin; mientras que la dilatacin superficial es el aumento de rea o

superficie de un cuerpo plano de espesor pequeo.

4. Cul es la aplicacin de dilataciones en la ingeniera?

Las dilatacin en la ingeniera se aplican en el estudio de los materiales que se van a

utilizar para crear y construir una infraestructura, ya que de los materiales va a depender

su calidad, hay que ser minuciosos el uso al que va dirijo y el lugar en el cual se va a

22380

22400

22420

22440

22460

22480

22500

22520

22540

22560

22580

0 20 40 60 80 100 120 140

Cubo de Aluminio


instalar la infraestructa, ya que con la dilatacin, la maquinaria puede no rendir de manera

adecuada, esto es por el material, y el lugar en el cual se encuentra, ya que la dilatacin

depende del material depende de las condiciones del medio en el cual se encuentra.

5. De un ejemplo real donde usted ha comprobado el efecto de dilataciones?

Un ejemplo de las dilataciones trmicas que casi todos hemos aplicado, es el uso de un

termmetro, ya que este nos permite medir la temperatura de un determinado lugar,

porque esta echo de materiales que posee gran sensibilidad con el calor, y con esta

caracterstica, el material dentro del termmetro sube o baja.

6. De qu depende el coeficiente de dilatacin?

Coeficiente de dilatacin lineal es la dilatacin media q experimenta un slido, por

hundida de longitud cuando su temperatura aumenta en 1C, por lo tanto el coeficiente

de dilatacin depende del tipo de material con el cual se est trabajando, ya que el

coeficiente de dilatacin es el que va a dar las caractersticas necesarias para que el

material se pueda dilatar ciertas temperaturas.

7. Traza los diagramas de las temperaturas en funcin de la dilatacin

volumtrica

Cubo Cobre zinc

V0lumen (mm^3 ) Temperatura(C)

6800 24

6818,3 60,1

6832,45 94,75

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

6790 6800 6810 6820 6830 6840

Temperatura(C)


Cubo de Hierro


8000 23

8013,1 83,6

8036,05 148,17

Cubo aluminio


22400 22

22479,4 84,6

22558,74 124,7

8. Cul es el comportamiento molecular de los materiales en las dilataciones?

Cuando se da calor a un slido se est dando energa a sus molculas, que estimuladas,

vibran ms enrgicamente. No varan de volumen; pero se labran un espacio ms grande

para su mayor oscilacin, de manera que al aumentar la distancia entre molcula y

molcula el slido concluye por dilatarse.

0

20

40

60

80

100

120

140

160

7995 8000 8005 8010 8015 8020 8025 8030 8035 8040

Temperatura(C)

0

20

40

60

80

100

120

140

22350 22400 22450 22500 22550 22600

Temperatura(C)


9. El grado de dilatacin depende exclusivamente de la temperatura?, SI o NO

y porque.

No, ya que intervienen tambin otros factores que son crticos e importantes para que se

d un grado de dilatacin, los cuales son:

1) La longitud inicial del cuerpo: el aumento de longitudes directamente

proporcional al largo inicial del cuerpo. es decir, mientras ms largo es el cuerpo

originalmente, mayor es su aumento de longitud.

2) El aumento de la temperatura: el aumento de longitud tambin es directamente

proporcional al aumento de temperatura del cuerpo.

3) El coeficiente de dilatacin lineal : El aumento de longitud depende del material

el cual est construido un cuerpo, es decir, de su naturaleza.

10. Los materiales dilatados comparten la relacin tiempo dilatacin, tiempo

temperatura, temperatura dilatacin tiempo?

Los materiales dilatados si comparten cada una de estas relaciones, ya que cada elemento

mientras va aumentando el tiempo en el que estn sometidos al calor, aumenta la

temperatura, pero tambin lo mas importante es que aumenta su dilatacin, estas

circunstancias dicen que cada factor de la dilatacin va a estar ligado al otro.

12. Conclusiones:

En la dilatacin de los cuerpos slidos, intervienen varios factores los cuales ayudan a que se dilaten, estos factores depende de la situacin ambiental del

medio en el cual se quiere dilatar el cuerpo, ya que un factor importante es la

temperatura, que es quien va a activar las molculas internas de los cuerpos, y otro

factor muy importante para la dilatacin es el coeficiente de dilatacin, ya que

gracias a este la variacin de dilatacin ser ms alta o ms baja.

En la prctica se pudo determinar que el metal que ms se dilato fue el Aluminio, esta caracterstica es por su coeficiente de dilatacin que es muy alto comparado

con el de los dems metales, porque el aluminio es ms sensible al momento de

reaccionar con la temperatura de un determinado lugar

Al usar adecuadamente los instrumentos del laboratorio, se pudieron tomar los datos con gran precisin, por lo que la prctica se realiz con los valores

adecuados de dilataciones.

Se pudieron aplicar de forma correcta las frmulas para el clculo de todos los valores que intervienen en la dilatacin de cada metal, por lo que los resultados

obtenidos son los correctos

13. Recomendaciones:

Para poder realizar la dilatacin de ciertos materiales, se deben considerar las caractersticas del medio en el cual nos encontramos, ya que del medio, se tomara

la temperatura, la cual se utilizara para la dilatacin del cuerpo, y esto es lo que

afectara para que la dilatacin se mayor o menor.


Al momento de dilatar un cuerpo solido se debe considerar su coeficiente de dilatacin, ya que de este depender que el cuerpo se dilate ms o menos, el

coeficiente de dilatacin va a variar de acuerdo a cada metal, dependiendo que su

comportamiento molecular.

Usar adecuadamente los materiales del laboratorio, ya que de estos depender que los datos de la prctica sean los correctos, esto determinar que nuestra practica sea

vlida.

Hay que identificar el tipo de dilatacin de acuerdo a la necesidad, es decir se debe identificar si necesitamos una dilatacin lineal, superfina o volumtrica, para as

poder aplicar las frmulas adecuadas a cada caso.

14. Bibliografa Garca, . F. (2010). Fsica con ordenador. Obtenido de

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RIOS, Y. A. (2014). fafisica114. Obtenido de

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%C3%B3nica

Zemansky, S. (2009). Fisica Universitaria. Mexico: Addison-Wesley.

15. Anexos

Imagen 1

Imagen 2


Imagen 3

Imagen 4

Imagen 5

Imagen 6

Imagen 7


Imagen 8

Imagen 9

dilatacion de solidos

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