DILATACIÓN DE SÓLIDOS

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José Lagos Toledo
hace 8 años
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1 DILATACIÓN DE SÓLIDOS INTRODUCCIÓN El siguiente trabajo práctico está propuesto como una actividad investigadora. Se espera que en esta actividad, sean capaces de plantearse hipótesis, discutir resultados y finalmente realizar las conclusiones con los integrantes de la clase. El estudio de la dilatación de sólidos y sus múltiples aplicaciones prácticas. OBJETIVOS Observar alguno de los efectos del cambio de temperatura en sólidos. Calcular, comparar y analizar los coeficientes de dilatación lineal, α. L Identificar a partir del coeficiente de dilatación α el tipo de material de L sólido. un Establecer relaciones empíricas (relaciones matemáticas obtenidas de los resultados experimentales) entre las diferentes variables involucradas en el fenómeno. Montar y operar un dilatómetro. Desarrollar tu capacidad para planificar y diseñar tu actividad experimental. MATERIALES Dilatómetro con manómetro de reloj Tubos de diversos materiales Vaso de 250 ml Fuente de calor Matraz con tapón y manguera Termómetro Regla milimétrica 1 Curso: Física Térmica Prof: Karina Avalos Vargas

PROBLEMAS Por qué las tapas metálicas de los frascos de vidrio las abuelitas las abren con agua caliente? Por qué no se rompen los dientes constante cambio de temperatura?

2 PROBLEMAS Por qué las tapas metálicas de los frascos de vidrio las abuelitas las abren con agua caliente? Por qué no se rompen los dientes constante cambio de temperatura? con tapaduras, si nuestra boca está en Cuál crees que es la razón de que algunos elementos se quiebran cambios bruscos de temperatura? con los ACTIVIDADES INICIALES En este laboratorio trataremos de obtener el coeficiente de dilatación lineal para al menos 2 varillas de materiales diferentes, para ello su grupo dispone de un dilatómetro, como el que se muestra en la figura 1, este consta de un tubo el cual se le introduce en su interior una varilla que quedan conectadas a ambos extremos de soporte. En uno de los extremos de este tubo se encuentra una entrada de vapor, esté vapor deberá pasar por el interior del tubo, para ello se hace hervir agua en la cocinilla. Antes de iniciar su trabajo se debe tener conectado el termómetro y el medidor micrométrico del dilatómetro debe estar en cero. Figura 1 2 Curso: Física Térmica Prof: Karina Avalos Vargas

3 DISEÑO DEL EXPERIMENTO El diseño experimental deberá ser definido en torno al montaje experimental. 1. Elaboren su propio plan de trabajo (lo pasos ordenados que deberán dar para lograr cumplir su objetivo) y diseño experimental (como y que variables será necesario medir) con el fin de verificar lograr sus objetivos. 2. Representar gráficamente, aquellas variables registradas que le permitan visualizar con mayor claridad el grado de dependencia entre ellas para de esa forma lograr los objetivos de la actividad. EXPERIMENTACIÓN Una vez que hayas definido claramente diseño experimental según el montaje y equipamiento disponible, deberán ponerlo en práctica. Para ello tome las siguientes precauciones antes de iniciar su trabajo La temperatura del tubo comienza a subir; simultáneamente el reloj marca la dilatación de la varilla, espere a que la temperatura alcance los 80 C y luego mida la dilatación,según los grados de temperatura que haya definido en el diseño experimental. Tome las varillas con un trapo durante y después de realizar la experiencia pare evitar accidentes. 3 Curso: Física Térmica Prof: Karina Avalos Vargas

4 I.REGISTRO DE DATOS MATERIALES MATERIAL TEMPERATURA INICIAL LAGO INICIAL TABLAS 1 ECUACIÓN DE AJUSTE DEL GRAFICO 1: PORCENTAJE DE ERROR 1 α : [ ] : exp erimental α [ ] Error: [ ] teorico 4 Curso: Física Térmica Prof: Karina Avalos Vargas

5 REFLEXIÓN Y ANALISIS DE DATOS Responda cada una de las preguntas realizando un análisis físico de sus resultados 1. Cuáles son las preguntas que le surgieron al grupo antes, durante y después de la experimentación? 2. Analice físicamente el coeficiente de dilatación obtenido. 3. Calcule a partir de sus datos el coeficiente de dilatación volumétrica de la varilla utilizada. 4. Demuestre, si es posible que una varilla metálica, en un proceso de dilatación térmica, se alargue un 10%. ANEXO Tabla con coeficientes dilatación lineal de algunos materiales Nota: Los valores α para el acero y el aluminio dependen de la composición del material utilizado. 5 Curso: Física Térmica Prof: Karina Avalos Vargas

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