INFORME N 03. DILATACIÓN TÉRMICA DE SÓLIDOS.

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UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN
FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AMBIENTAL
“DILATACIÓN TERMICA DE SOLIDOS”
Jean Carlos Lauracio Marca
Física del calor y procesos
Jueves 3-5pm
Grupo III
Jeancarloslauraciomarca@Gmail.com
05 de mayo del 2016
Cualquier tipo de material tiende a experimentar un fenómeno conocido como dilatación térmica esto produce un aumento lineal de longitud al variarle la temperatura del mismo. En el caso de los sólidos debemos tener en cuenta una cualidad que posee esta clase de materiales y es el coeficiente de dilatación lineal y para el caso de un rompimiento del sólido debido a un cambio abrupto de temperatura también debemos tener en cuenta el espesor del mismo; entonces si el coeficiente de dilatación lineal es grande y además su espesor es pequeño, el objeto tiende a romperse más fácilmente y nos dimos cuenta que el vidrio es el de menor coeficiente de dilatación.
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1. 
2. INTRODUCCIÓN
Los efectos más comunes que ocasionan las variaciones de temperatura en los cuerpos son los cambios de sus dimensiones. La dilatación es el cambio de cualquier dimensión lineal del sólido tal como su longitud, que se produce al aumentar su temperatura. Se observa la dilatación al tomar una varilla algún material, sometido a un cambio de temperatura, que llamaremos Δt como consecuencia se aumenta la longitud de la varilla produciendo un incremento de longitud que simbolizaremos como ΔL. Experimentalmente se encuentra que el cambio de longitud es proporcional al cambio de temperatura y la longitud inicial. En el presente informe daremos a conocer la dilatación de diferentes materiales como el vidrio, aluminio y cobre que a través de su temperatura aumentaron su longitud, compararemos y analizaremos los coeficientes de dilatación lineal, α L.· Autor correspondiente. (C, Sierra. 2008).
3. DETALLES EXPERIMENTALES
En el presente informe de laboratorio para poder hallar la dilatación de los sólidos requerimos los siguientes materiales para dar satisfactoriamente los resultados: Un dilatómetro de mercurio, ya que es muy usado en laboratorio, cocina eléctrica de sobremesa, portátil, se emplea para calentar recipientes con liquido; dos tubos o mangueras de goma, dos termómetros de mercurio, un matraz con tapa agujereada de vidrio, entre los instrumentos tenemos: Tres tubos de diferentes materiales, vidrio, cobre, aluminio; un sistema de aguja con indicador circular de manera casera hallamos su ángulo y así conoceremos la posición de la aguja.
El cuerpo de estudio es la determinación de la variación de la longitud de diferentes materiales como el vidrio, aluminio y cobre cuando se calientan a una determinada temperatura, posteriormente instalamos el equipo, medimos la longitud inicial de los tubos (Vidrio, Aluminio y Cobre) Lo. Medimos la temperatura del ambiente con el termómetro, 
Colocamos el tubo del dilatómetro y ponga la aguja con el cartón circular en la posición inicial.
Colocar agua en el matraz, tapamos y ponerlo a hervir, luego colocamos manguera de goma provisto del material utilizar en forma de ele. Antes verificamos el otro extremo de la manguera está conectada al extremo del tubo en el lado que se encuentra sujetado por el gancho de ropa, luego dejamos pasar el vapor de agua por el tubo hasta que tenga la temperatura de vapor (100°C), aplicar el vapor unos 10 minutos, en caso de vidrio hasta 15 minutos o más. Medimos con el transportador el valor final de la posición y calculamos ∆L. Con los siguientes materiales obtendremos la siguiente tabla para cada material.
4. RESULTADO Y DISCUSION
En primer lugar hicimos las tablas del vidrio, aluminio y cobre que dimos a conocer la Longitud inicial, la temperatura ambiente, posición de la aguja y los errores Absolutos. Como bien sabemos todo experimento tiene su margen de error, y lo debemos hallar para reconocer la veracidad de la investigación.
TABLA N° 01: Determinación de los datos tomados en el laboratorio de la varilla de vidrio.
	Material: Vidrio
	To = 25,4 °C eaTo = 0.05
	Lo = 67,28 cm eaLo = 0.005
	
	
	T ©
	∆T ©
	Posición aguja (°)
	∆ L(cm)
	94.10
	68.70
	12
	0.2014
	97.60
	72.20
	9
	0.1443
	84.46
	59.06
	11
	0.1846
	93.40
	68.00
	13
	0.2182
	97.04
	71.64
	8
	0.1343
	eaT ©
	ea∆T©
	eaPosición
	ea∆L (cm)
	3.68
	3.544
	1.68
	0.14904
	p = -0.0031x + 0.4649
	α = 0.00003863
 Fuente: Elaboración Propia
GRÁFICA N° 01: Relación entre la temperatura y la variación de longitud en la varilla de vidrio.
DISCUSIÓN: Podemos apreciar en la gráfica N° 01, que la varilla de vidrio, tuvo una variación de longitud, en tan solo 15 minutos, a temperatura de casi 100°C, esto afirma a la teoría que habíamos observado anteriormente, en la presente investigación también resaltamos el enfriamiento del vidrio es demasiado rápido y por medio de esto, también tenemos la certeza según la teoría que el vidrio tiene poca conductibilidad térmica.
TABLA N° 02: Determinación de los datos tomados en laboratorio de la varilla de aluminio.
	Material: Aluminio
	To = 24 °C eaTo = 0.05
	Lo = 74.9 cm eaLo = 0.005
	
	
	T ©
	∆T ©
	Posición aguja (°)
	∆ L(cm)
	64
	40
	50
	0.872664
	70
	46
	49
	0.855213
	72
	48
	55
	0.960567
	88
	64
	53
	0.925024
	85
	65
	51
	0.890117
	eaT ©
	ea∆T©
	ea Posición
	ea ∆L (cm)
	8.56
	9.52
	1.92
	0.03354
	p =-0.0013x+0.7987
	α = 0.0007135
 
 Fuente: Elaboración Propia
GRÁFICA N° 02: Relación entre la temperatura y la variación de Longitud de la varilla de Aluminio.
DISCUSION: 
Podemos apreciar en la gráfica n° 2, que la mayor variación de la temperatura ocurre en los grados de 60 – 80 de temperatura, también según la teoría el aluminio es un buen conductor térmico, ya que se maquiniza fácilmente y es demasiado barato. Además es un buen conductor de calor, solo superado por el cobre, porque a pesar del tiempo, su temperatura iba decreciendo en forma lenta.
TABLA N° 03: Determinación de los datos tomados en el laboratorio de la varilla de cobre.
	Material: Cobre
	To = 26.4 
eaTo = 0.05
	Lo = 75,3 cm eaLo = 0.005
	
	
	T ©
	∆T ©
	Posición aguja (°)
	∆ L(cm)
	79.8
	53.4
	38
	0.623431
	81.5
	55.1
	63
	1.033583
	80.3
	53.9
	51
	0.83671
	90.1
	63.7
	60
	0.984365
	86.7
	60.3
	59
	0.967959
	eaT ©
	ea∆T©
	ea Posición
	ea ∆L (cm)
	3.776
	3.776
	7.76
	0.1273111
	p = 0.0214x - 0.8986
	α = 0.00058803
 Fuente: Elaboración Propia
GRÁFICA N° 03: Relación entre la temperatura y la variación de longitud en la varilla de cobre.
DISCUSION: 
En este grafico N° 3, podemos apreciar como la variación de longitud va en aumento, según aumenta la temperatura, esto afirma a la teoría que el cobre es mejor conductor de calor que el aluminio, el cobre ocupa segundo lugar como mejor conductor de calor.
5. CONCLUSIONES
Gracias al anterior informe se pudo establecer la relación real entre los coeficientes de dilatación térmica y la variación de la longitud de los siguientes materiales propuestos. Por el profesor para el laboratorio, además de darle una explicación física a ciertos aspectos de la vida como el termómetro.
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
Alonso, M. (1995). Fisica. 
Sierra, C. (2008). Dilatación termica. Obtenido de http://es.slideshare.net/guest6cb4b/informe-dilatacion-termica-1-presentation-691093
Ticona, C. (2008). FISICA PREUNIVERSITARIA. Tacna.
T° vs ΔL 
∆ L(cm)	
94.1	97.6	84.46	93.4	97.04	0.2014	0.14430000000000001	0.18459999999999999	0.21820000000000001	0.1343	
T° vs ∆ L(cm)
∆ L(cm)	
64	70	72	88	85	0.872664	0.855213	0.96056699999999995	0.925023999999999960.89011700000000005	
∆ L(cm)	
79.8	81.5	80.3	90.1	86.7	0.62343099999999996	1.0335829999999999	0.83670999999999995	0.98436500000000005	0.96795900000000001