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ESPECIALIDAD : Ingeniería Civil
FACULTAD : Ingeniería
TEMA : Coeficiente de dilatación
DOCENTE : Chicoma Bellodas Jorge Luis
ESTUDIANTES : Vicente Domínguez Wesley
Villarreal Carrasco Anlly Liseth
Requejo León Yeni Eslit
Loayza Cubas Bertila Fiorela
Tapia Zuloeta Katherine
Pérez Yaspana Guilder
Coronel Pérez Alex Jaime
CICLO : “IV”
AULA : “B”
NUEVA CAJAMARCA-RIOJA
SAN MRTIN-PERU
2016
Cruz Porras Jeyson
Ventura Pérez Maykol Jhoel
Toledo Baquedano Maria Del Pilar
Lopez Vargas Jose Luis
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OBJETIVOS
Analizar, determinar y comparar experimentalmente el coeficiente de
dilatación lineal del aluminio.
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1. FUNDAMENTO TEORICO
COEFICIENTE DE DILATACIÓN
Es el cociente que mide el cambio relativo de longitud o volumen que se produce
cuando un cuerpo sólido o un fluido dentro de un recipiente, cambia de
temperatura provocando una dilatación térmica.
DILATACION TERMICA
Es el aumento de longitud, volumen o alguna otra dimensión métrica que sufre
un cuerpo físico debido al aumento de temperatura que se provoca en él por
cualquier medio.
DILATACION LINEAL: La dilatación lineal es aquella en la cual predomina la
variación en una única dimensión, o sea, en el ancho, largo o altura del cuerpo.
∆ =∝. . ∆ Donde:
L: Longitud final
Lo: Longitud inicial
T: Temperatura final
To: Temperatura inicial
∝: Coeficiente de dilatación lineal
2. MATERIALES
TRANSPORTADOR: Un transportador es un instrumento que mide ángulos en
grados.
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VERNIER: Pieza que se aplica sobre una regla graduada para apreciar
divisiones menores que las ofrecidas por la regla.
TERMÓMETRO: Instrumento que sirve para medir la
temperatura; el más habitual consiste en un tubo capilar de vidriocerrado y terminado en un pequeño depósito que contiene una
cierta cantidad de mercurio o alcohol, el cual se dilata al
aumentar la temperatura o se contrae al disminuir y cuyas
variaciones de volumen se leen en una escala graduada.
KIT DE DILATACION TERMICA LINEAL
REGLA GRADUADA: Es un instrumento de medición con forma de plancha
delgada y rectangular que incluye una escala graduada dividida en unidades delongitud, por ejemplo centímetros o pulgadas; es un instrumento útil para trazar
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segmentos rectilíneos con la ayuda de un bolígrafo o lápiz, y puede ser rígido,
semirrígido o muy flexible, construido de madera, metal, material plástico, entre
otras.
TUBO DE ALUMINIO
3. PROCEDIMIENTO
Posicionar los materiales a utilizar en sus respectivos lugares.
Medición del diámetro de la aguja (D) con pie de rey (Instrumento de
medida utilizado en laboratorio); La aguja debe estar en una pantalla
circular “transportador” relacionado con una marca que coincida con el eje
vertical ( 90°) que nos sirva de referencia.
Medición de la longitud inicial del tubo de aluminio (Lo)Medida de la temperatura ambiente con el termómetro (To)
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Encender el mechero de alcohol, con la finalidad de calentar el agua y así
con el vapor producido elevar la temperatura de la varilla de aluminio (Tf),
esperando el tiempo necesario para asegurarse que la varilla alcance su
máxima elongación.
Una vez calentada la varilla de aluminio, la aguja gira debido a la dilatación
que sufrió, este giro mide el ángulo de desfase (Ɵ) que servirá para
calcular la distancia (ΔL).
ΔL= L-Lo= D.Ɵ
Cesado el proceso de calentamiento, observamos el ángulo de giro de la
aguja marcada en el transportador y medimos la temperatura final (Tf) del
tubo de aluminio.
CALCULOS:
Utilizando los datos obtenidos en el proceso:
To= 26°C
Lo= 22.6x10− m D= 1.36x10− m Tf= 87°C
Ɵ= 13°
Deducimos el coeficiente de dilatación lineal del aluminio para la
varilla:
De: ΔL= D.Ɵ
ΔL=Lo.α.ΔT
Igualando ambas ecuaciones:
α =.Ɵ.π
..
Reemplazando los datos:
α =.xxx.
.xx α = 2.238x10− °−
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4. CÁLCULO DE ERROR:
α = F (D,
, L, Δ)
= + + +
= 180ΔT +
180ΔT + [1 ∗
180ΔT] + [
1180 ∗
]
∆ =
∆ +
∆ +
∆ +
∆
Donde:
∆ = ±1mm∆ = ±1°∆ = ±1mm∆ = ±1°CEntonces :
∆ =
. + °° + .9 + °°
∆ = ±4.065
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PREGUNTAS
a) Encuentre la diferencia relativa entre el valor teórico y el valor
experimental del coeficiente de dilatación lineal. Utilice la diferencia:
% = [ ó ó ]100%
% = 2,410− °− 2.23810−°−2,410− °− 100%
% = 6.75%
b) Tomando en cuenta el aparato que utilizó, señale por qué no se obtuvo
una concordancia exacta en la pregunta anterior.
Porque, siempre existe un margen de error en las mediciones y por
tanto los valores no serían los mismos. A demás están sometidas a
distintas temperaturas por el cual es un factor de influencia.
c) A criterio de Ud. Indique alguna aplicación práctica de la dilatación
térmica.
Una aplicación sería en Juntas de dilatación en concreto.
d) ¿Por qué no es conveniente llenar completamente el tanque de
gasolina de un automóvil?
Porque, al llenarla el tanque con la gasolina tienden a dilatarse y
ocasionar ciertos problemas en el motor.
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CONCLUSIÓN
Aprendimos los cambios que sufren los cuerpos debido a la dilatación, en
sus diferentes tipos y características.
Determinamos valores que fueron aproximados a los resultados
esperados.
Del experimento se puede concluir que el fenómeno de dilatación lineal
es natural de todos los cuerpos pero se manifiesta en diferente proporción
según sea la naturaleza del material.
El experimento es una demostración de la relación lineal que existe entre
la temperatura y la variación de la longitud.
Las fórmulas expuestas cumplen con la aproximación de resultados,
según los cálculos que hicimos.
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BIBLIOGRAFÍA
Física fundamental 1, Michel Valero, Editorial norma
https://es.wikipedia.org/wiki/Dilataci%C3%B3n_t%C3%A9rmica
http://blog.espol.edu.ec/cjbernal/files/2011/10/informe-7-dilatacion-
termica.pdf
http://es.slideshare.net/guest6cb4b/informe-dilatacion-termica-1-
presentation-691093
http://www.slideshare.net/MiriiamMendoza/dilatacin-9308845
http://blog.espol.edu.ec/cjbernal/files/2011/10/informe-7-dilatacion-termica.pdfhttp://blog.espol.edu.ec/cjbernal/files/2011/10/informe-7-dilatacion-termica.pdfhttp://blog.espol.edu.ec/cjbernal/files/2011/10/informe-7-dilatacion-termica.pdfhttp://es.slideshare.net/guest6cb4b/informe-dilatacion-termica-1-presentation-691093http://es.slideshare.net/guest6cb4b/informe-dilatacion-termica-1-presentation-691093http://es.slideshare.net/guest6cb4b/informe-dilatacion-termica-1-presentation-691093http://www.slideshare.net/MiriiamMendoza/dilatacin-9308845http://www.slideshare.net/MiriiamMendoza/dilatacin-9308845http://www.slideshare.net/MiriiamMendoza/dilatacin-9308845http://es.slideshare.net/guest6cb4b/informe-dilatacion-termica-1-presentation-691093http://es.slideshare.net/guest6cb4b/informe-dilatacion-termica-1-presentation-691093http://blog.espol.edu.ec/cjbernal/files/2011/10/informe-7-dilatacion-termica.pdfhttp://blog.espol.edu.ec/cjbernal/files/2011/10/informe-7-dilatacion-termica.pdf
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ANEXOS
IMAGEN Nº 1
En esta imagen seaprecia los
materiales que se
emplean en el
experimento de
dilatación térmica.
IMAGEN Nº 2
En esta imagen se puede
apreciar la medición la
varilla (del tubo de
aluminio) y del diámetro
de la aguja
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IMAGEN Nº 3
En imagen Nº 3 seaprecia la medición de
la temperatura de
ambiente con un
termómetro.
IMAGEN Nº 4
En la presente imagen
se observa el
calentamiento de la
varilla mediante el
vapor del agua para
obtener la medición del
ángulo de desfase.