7 Expansion

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Universidad de Costa Rica Asistente: Jorge Brenes Escuela de Física Estudiante: Andrea Gómez Sánchez B12839 Laboratorio de Física General II Grupo 16 Practica 3. Coeficiente de expansión térmica Objetivos Permitir al estudiante mediante la experimentación, identificar las variables que determinan la dilatación de los materiales sólidos Cuantificar el coeficiente de dilatación de diversos materiales sólidos usados en ingeniería. Marco Teórico La expansión térmica en cuerpos sólidos, puede ocasionar variaciones longitudinales, superficiales y volumétricas, por lo que se pueden contraer o reducir. Si se calienta un cuerpo en el cual predomina la longitud sobre las otras dos dimensiones, se da una dilatación lineal. Tal dilatación vine dado por la expresión: L f =L 0 +L 0 ∆T (1) Donde es el coeficiente de dilatación lineal (a) que viene dada por la relación: = ∆L L 0 ∆T (2) También en otros cuerpos se da la dilatación superficial, y su relación vine dada por: A f =A 0 +2 A 0 ∆T (3) Y el coeficiente de dilatación superficial (γ) viene dado por: γ= ΔA A 0 ∆A (4)

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Universidad de Costa RicaAsistente: Jorge BrenesEscuela de FsicaEstudiante: Andrea Gmez Snchez B12839Laboratorio de Fsica General II Grupo 16Practica 3. Coeficiente de expansin trmica

Objetivos Permitir al estudiante mediante la experimentacin, identificar las variables que determinan la dilatacin de los materiales slidos Cuantificar el coeficiente de dilatacin de diversos materiales slidos usados en ingeniera.Marco Terico

La expansin trmica en cuerpos slidos, puede ocasionar variaciones longitudinales, superficiales y volumtricas, por lo que se pueden contraer o reducir. Si se calienta un cuerpo en el cual predomina la longitud sobre las otras dos dimensiones, se da una dilatacin lineal. Tal dilatacin vine dado por la expresin: (1)Donde es el coeficiente de dilatacin lineal (a) que viene dada por la relacin: (2)Tambin en otros cuerpos se da la dilatacin superficial, y su relacin vine dada por: (3)Y el coeficiente de dilatacin superficial () viene dado por: (4)El tercer tipo de dilatacin es la volumtrica,

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En general se puede decir que los lquidos se dilatan unas cien veces ms que los slidos. En el caso de los gases, si se calientan, pueden expandirse libremente, su volumen se incrementa en forma directa, proporcional al aumento de temperatura, ahora bien, si se encuentra en un recipiente cerrado, donde no pueda aumentar suvolumen, se produce un incremento de la presin del gas, Se ha comprobado experimentalmente que los gases se dilatan en mucho mayor proporcin que los lquidos y los slidos

Trabajo Previo1. Investigue que se entiende por Descenso del coeficiente de dilatacinEst presente en aleaciones que ha sido preparadas para que su estructura permanezca inalterable en tamao en presencia de temperaturas fluctuantes. Como el hierro- nquel, donde su coeficiente de expansin es de 0,0000001 por C.2. Investigue que tan correcto es suponer que el coeficiente de dilatacin superficial g es el doble del coeficiente de dilatacin lineal a ( g = 2 a ), e igual para el coeficiente de dilatacin volumtrico b es el triple del coeficiente de dilatacin lineal a ( b = 3 a ).El coeficiente de dilatacin superficial () resultar de ser el doble del valor del coeficiente de dilatacin lineal () para cada una de las sustancias, porque al tratarse de dos dimensiones largo y ancho, el clculo es: = 2.El coeficiente de dilatacin cbica () resulta al ser el triple del valor del coeficiente de dilatacin lineal () para cada una de las sustancias, porque al tratarse de tres dimensiones largo, ancho y altura, el clculo es: = 3.Procedimiento Mediante el uso de equipo, como la base con soportes para tubos a dilatar, un termistor y un medidor de dial, una fuente de vapor y un ohmmetro (medidor de resistencia) trataremos de determinar la dilatacin de los materiales slidos, para as poder estudiar las variables que interfieren en este proceso.Adems se pretende cuantificar el coeficiente de dilatacin de diversos materiales slidos.