COEFICIENTE DE DILATACIN LINEAL1.- OBJETIVO GENERALDeterminar en forma experimental, el valor del coeficiente de dilatacin trmica lineal, de diversos materiales, mediante la relacin matemtica de cambio de tamao y cambio de temperatura de un determinado objeto.

2.- OBJETIVO ESPECIFICO Apreciar el cambio de tamao para diversos cambios de temperatura. Recopilar los datos de cambios de tamao y cambio de temperatura. Cuantificar el valor del coeficiente de dilatacin. Evaluar el error cometido en esta operacin median el criterio de propagacin, con un nivel de confianza del 99%.3.- FUNDAMENTO TERICOLa mayora de los materiales se expanden cuando incrementa su temperatura en un rango (son calentados) donde no ocurre un cambio de fase. La adicin de calor incrementa la amplitud promedio de la vibracin de los tomos en el material, lo cual incrementa la separacin promedio entre los tomos. Consideremos un objeto de longitud L el cual experimenta un cambio de temperatura T. Si T es razonablemente pequeo el cambio en la longitud L, es generalmente proporcional a L y T. T1

Matemticamente; L=L2-L1= L1 (T2-T1)= L1T, o sea entonces: L1

L= L1T (1) T2

Al ser T2>T1 tenemos entonces que L2>L1. (De la figura 1) L2 = L1 + L = L1 (1+ T). (2)L2

Donde es llamado el coeficiente de expansin lineal del material. En materiales isotrpicos [1/C] no depende de la direccin en la que se mide la expansin, aunque puede depender de la temperatura. Los materiales con los cuales trabajamos son isotrpicos y, en el rango de temperatura en que se realizan los experimentos, el coeficiente de expansin prcticamente no vara con la temperatura. Ntese que la expansin del cuerpo se da en las tres direcciones del espacio.La temperatura es el valor medio cintica de las partculas de un cuerpo.Una vez que el calor se transmite o propaga a in cuerpo, la temperatura del mismo se incrementa y de este modo, propiedades del cuerpo tienden a cambiar, entre ellas se pueden mencionar variaciones de: * volumen *Resistencia elctrica * Presin * Radicacin * Otros

En el experimento se evaluara la variacin en una de las longitudes de un cuerpo cuyo volumen se modifica por un cambio de su temperatura. Los metales son materiales isotrpicos, por lo tanto se emplearan tubos cilndricos de cobre, aluminio y hierro galvanizado, por cuyo interior se har circular vapor de agua a presin atmosfrica, entonces podemos decir que se mantendr el interior de los tubos a temperatura constante correspondiente a la de ebullicin.En la figura 2 se aprecia el equipo a emplearse, el tubo permite por sus boquillas (1) y (2) entrada de vapor proveniente del vaporizador a travs de una manguerita y evacuacin de vapor respectivamente. Al mantener fijo uno de sus soportes y el otro libre en contacto con un rodillo desplazador de un reloj comparador, se puede medir en todo momento la variacin de longitud L del tubo cuando este cambia de longitud.Para obtener lecturas de la L para cada T, se requieren instrumentos de medida de rpida respuesta, pues las lecturas deben corresponder al mismo instante de la medicin. El calibre tipo reloj responder inmediatamente a los cambios de longitud, sin embargo en la medida de la temperatura existe la dificultad de encontrar un instrumento de respuesta rpida. Debemos desechar la idea de emplear un termmetro de mercurio, pues el tiempo de respuesta de este instrumento es muy largo es decir, es muy lento. Ello se debe a que el calor debe primero propagarse o transferirse a travs del vidrio y luego a travs del mercurio mismo, ello permitir subir la energa cintica de sus tomos hasta que el incremento un tiempo mayor al minuto, excesivamente grande para poder conocer la temperatura instantnea de un cuerpo cuyo valor est cambiando permanentemente en el tiempo, como es el caso del experimento a realizarse.Los cuerpos poseen la propiedad resistividad , esta se refiere a la oposicin o freno que ofrecen al paso de corriente elctrica, por ejemplo los metales como la plata, el cobre y aluminio son buenos conductores de corriente elctrica, consecuentemente tienen una baja resistividad.Esta propiedad vara con la temperatura. Adems de la resistividad que es una propiedad propia de cada material, las caractersticas geomtricas del cuerpo son importantes tambin para determinar la resistencia total R, segn la ecuacin siguiente: .. (3) donde:R: resistividad en [] : Resistividad en [m]L: distancia entre los puntos de medida en [m]A: La seccin transversal del cuerpo en [m2]

4.- MATERIALES Y EQUIPOS

5.- PROCEDIMIENTO