DILATACIN TRMICA1. OBJETIVOS.-Logar determinar de forma experimental el coeficiente de dilatacin de dos materiales.2.- FUNDAMENTO TEORICO.-La dilatacin trmica es el aumento de longitud o volumen de algn cuerpo debido a alguna variacin trmica. Cuando se aumenta la temperatura de algn cuerpo sus partculas se separan, ocasionando que se expandan, si la temperatura se reduce, las partculas se juntan.Existen tres tipos de dilatacin trmica, la lineal, superficial y volumtrica.Dilatacin Lineal:Ocurre cuando se vara la temperatura de algn cuerpo uniformemente lineal, este cuerpo se expande un debido a un . Para poder calcular la el coeficiente de dilatacin de un cuerpo uniformemente lineal se utiliza la siguiente ecuacin: (1)Donde Lo es la longitud inicial del cuerpo, es el cambio entre la longitud inicial y la longitud final, es la variacin entre la temperatura final y la inicial y finalmente es el coeficiente de dilatacin trmica.

Dilatacin SuperficialLa dilatacin superficial corresponde a la variacin del rea de una placa o superficie, cuando sometida a una variacin de temperatura. La ecuacin para una dilatacin superficial es la siguiente:(2)Donde Ao es el rea inicial del cuerpo, es el cambio entre el rea inicial y el rea final, es la variacin entre la temperatura final y la inicial y finalmente es el coeficiente de dilatacin trmica.

Dilatacin VolumtricaLa dilatacin volumtrica, al igual que las anteriores dilataciones, es el cambio que sufre el volumen de un cuerpo despus de ser sometida a una variacin de temperatura. La ecuacin es la siguiente:(2)Donde Vo es el volumen inicial del cuerpo, es el cambio entre el volumen inicial y el volumen final, es la variacin entre la temperatura final y la inicial y finalmente es el coeficiente de dilatacin trmica.

Interpolacin:Este concepto es necesario para la realizacin de esta prctica, para poder calcular las temperaturas a partir de una resistencia. Para ello necesitaremos la siguiente tabla:

Figura 1: En esta figura se observa una tabla resistencia Temperatura necesario para calcular cualquier temperatura a partir de una resistencia usando interpolacin.

Suponiendo que Rx es la resistencia medida y Tx es la temperatura desconocida, podemos hallar Tx con la siguiente ecuacin: (3)Donde R1 Es la resistencia inmediata inferior y R2 es la resistencia inmediata superior a Rx segn la tabla. T1 es la temperatura para R1 y T2 es la temperatura para R2.

3. PROCEDIMIENTO.-Para llevar a cabo esta prctica se utiliz un dilatmetro, una barra de aluminio y otra de cobre, un multmetro y un generador de vapor para poder aumentar la temperatura. En primer lugar se midi la longitud inicial de ambos cuerpos luego se coloc el cobre sobre el dilatmetro, conectamos el multmetro con el dilatmetro y se midi la resistencia inicial, para poder obtener la temperatura inicial se utiliz la ecuacin (3) Inmediatamente se conect el generador de vapor, previamente llenado con agua, al dilatmetro mediante un tubo de goma y se lo prendi para que la temperatura empiece a subir, se observ cautelosamente una aguja encontrada al inicio del dilatmetro que indica el se anot ese dato y una vez que empez a salir vapor constante del tubos volvi a medir la resistencia, en este caso la resistencia final, y se calcul la resistencia final con la ecuacin (3)Figura 2 Se puede observar el material usado en el laboratorio, el dilatmetro, generador de vapor, y el cobre.

4. DATOS.-Tabla 1 Toma de datos inicialMaterialLo (mm)Lf (mm)Ro (k)Rf (k)

Aluminio746747.02123.214.5

Cobre746746.7911913.5

Tabla 1 En esta tabla podemos observar los datos tomados para el aluminio y el cobre, Lo es la longitud inicial, Lf es la longitud final, Ro es la resistencia inicial y Rf es la resistencia final.Tabla 2 Calculo de las temperaturas y de Material (mm)To (C)Tf (C)

Aluminio1.0220.671.83

Cobre0.7921.3273.81

Tabla 2 En esta tabla observamos los clculos realizados para las temperaturas iniciales y finales de ambos cuerpos as como tambin el de ambos cuerpos.

5 ANLISIS DE DATOS5.1 Comparacin de datosComo se obtuvieron todos los datos de forma experimental se puede hallar el coeficiente de dilatacin trmica con la ecuacin (1) despejando el coeficiente de dilatacin trmica Tabla 3 Comparacin de datos (Aluminio) Terico (C-1) Experimental (C-1)% de error

2.4x10-52.67x10-510.11

Tabla 3 Comparacin de datos (Cobre) Terico (C-1) Experimental (C-1)% de error

1.7x10-52.02x10-515.8

6 CONCLUSIONES Se logr observar como un material se expande debido a un cambio de temperaturay tambin se logr cumplir con el objetivo, se hall de manera experimental el coeficiente de dilatacin trmica del aluminio y del cobre, el coeficiente de dilatacin del aluminio se obtuvo con un valor de 2.67x10-5 comparando este resultado con el valor terico se obtuvo un porcentaje de error del 10.11% As mismo se obtuvo el coeficiente de dilatacin del cobre con un valor experimental de 2.02x10-5 con un porcentaje de error de 15.8% respecto al valor terico. 7 BIBLIOGRAFIAhttp://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/images/c/c5/Exp4.pnghttp://es.termodinamica.wikia.com/wiki/Dilatacion_termicahttp://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/thermo/thexp.htmlGua de Laboratorio Fsica II