Dilatacion Termica De Metales.docx 6w1z1t

UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS SEDE SANTO DOMINGO CARRERA DE INGENIERÍA AGROPECUARIA INFORME DE LABORATORIO DE FISICA I - NRC: 1909 Nombre Nivel Fecha

: Jeferson Castillo : Primero “A” : 09/07/2015

Grupo : 4to Práctica Nro. : 1 Calificación :

Tema: Dilatación térmica de los metales. OBJETIVO GENERAL  Calcular la dilatación térmica de los objetos (Aluminio, latón y acero)  Determinar la diferentes distancias de cada objeto mediante el experimento OBJETIVO ESPECIFICOS  Obtener la distancia con el eje móvil de los objetos por medio de altas temperaturas por medio del vapor.  Medir la distancia recorrida de cada objeto MATERIALES  Trípode variable  Varilla soporte, 250mm  Varilla soporte, 600mm  Nuez doble  Aro con nuez  Rejilla con porcelana  Pinza universal  Nuez de presión  Tubos de metal, juego de 3  Eje móvil con aguja  Vaso precipitados, 100ml, plástico  Matraz Erlenmeyer, 100ml, SB 29  Tubo de vídrio, 80mm, 1 unidad de  Tapón de goma SB 29, 1 orificio  Tubo flexible, transparente, 7x1,5  Termómetro aluminio, T50, -10….+110°C

  

Cinta métrica, 2m Mechero de butano Cartucho de butano, 1 unidad de

ESQUEMA

Grafico Nª1: Dilatacion del metal Acero

Grafico Nª3: Dilatacion del metal Aluminio

Grafico Nª2: Dilatacion del metal Laton

Grafico Nª4: Montaje del experimento

MONTAJE     

Colocamos el material de soporte según la figura presente. Instalamos la nuez de presión en la entalladura del tubo de aluminio Ubicamos la entalladura del otro extremo del tubo en la nuez doble El tubo metálico debe quedar ligeramente inclinado, con el objetivo de que pueda salir el vapor de agua Para eso, colocamos la nuez doble del extremo de salida tocando la nuez de presión

  

Ajustamos la altura del tubo metálico de forma que la punta de la aguja se encuentre lo más cerca posible de la mesa Colocamos el vaso precipitados debajo de la salida del tubo. Llenamos con agua el matraz Erlenmeye para que al entrar en o con el calor empiece a hervir y así el agua empiece a evaporarse

PROCEDIMIENTO 

Colocamos sobre la mesa un pedazo de papel debajo de la punta de la aguja.

 

Con el fin de medir la distancia recorrida Medimos la longitud de la aguja desde su eje de giro hasta la superficie de la mesa Tomamos en cuenta la temperatura ambiente Procedemos a hervir el agua Esperamos alrededor de 5 min pera q el agua empiece a hervir con el fin de que salga el agua condensada y vapor por el tubo de metal. Observamos la aguja hasta que deje de moverse por completo esto tardara varios minutos Marcamos la posición inicial de la aguja y esperamos para marcar la posición final Apagamos la hornilla y esperamos a que se enfrié el tubo y realizamos el mismo procedimiento con el resto de tubos

     

Resultados de la medidas y/u observaciones Observaciones y resultados de las medidas:     

Longitud del tubo metálico: Temperatura del tubo caliente: Radio del soporte de la aguja: Longitud de la aguja (hasta la mesa): Temperatura ambiente:

MATERIAL Aluminio Latón Acero

I0= 50cm 𝜗1 =100oC r=0,2cm I=10,5cm 𝜗0 =300C

s/cm

ϕ/C

∆I/cm

0,4

2,1

0,015

0,4 0,6

2,1 3,1

0,015 0,022

CALCULO: Formula

∆𝐼 2

=2π × r ×

Despeje: ∆𝐼=2π × r ×

𝜑

𝜑 360

×2

360

Aluminio; ∆𝐼=2×2,1×0,2×

12

×2= 0,015cm

360

Latón; ∆𝐼=2×2,1×0,2×

12

×2= 0,015cm

360

Acero; ∆𝐼=2×3,1×0,2×

12

×2= 0,022cm

360

EVALUACIÓN

1. Mide en el papel las desviaciones de la agujas con los tres tubos de metal, y anótalos en la tabla. Material Aluminio Latón Acero

s/cm 0,4 0,4 0,6

2. Compara la dilatación de los metales, y ordénalos por ese orden. Los metales son materiales que tienen una elevada dilatación, en parte debido a su conductibilidad. Las dilataciones son perceptibles a veces aún con los cambios de temperatura ambiental. Se miden linealmente y se fija la unidad de longitud para la variación de 1° C de temperatura. 3. Con la ayuda de las escalas de la figura 2b lee los ángulos φ, en grados, que corresponden a cada desviaciones de la aguja, y anótalos en la tabla.

Material

Φ/°C

Aluminio

2,1

Latón

2,1

Acero

3,1

4. Mientras el tubo se dilata el segmento Δ// 2 (figura 2a). El arco que corresponde al ángulo Φ, por tanto, es igual al segmento Δ// 2.

𝚫| 𝟐ᴫ . 𝐫 . 𝚽 = 𝟐 𝟑𝟔𝟎° 5. Calcula a dilatación Δ ̸ de los distintos tubos metálicos, anótalos en la tabla. 𝚫| =

𝟐ᴫ . 𝐫 . 𝚽 . 𝟐 𝟑𝟔𝟎°

Material

Δ ̸ /cm

Aluminio

0,015

Latón

0,015

Acero

0,022

6. Compara la dilatación térmica de los metales con la de los líquidos o gases. La dilatación térmica de los metales cuando alcanzan su punto de dilatación el objeto aumenta su distancia se vuelve más largo en cambio en los gases las moléculas se esparcen y en los líquidos sus moléculas se contraen haciendo que se evapore el líquido.

Ejercicio complementario:

1. La dilatación ∆I es función de la diferencia de temperaturas (𝝑𝟏 -𝝑𝟎 ) y de la longitud total I0. ¿Se puede demostrar con este montaje experimental? Para que haya dilatación se utiliza las dos variables las cuales son la longitud y temperatura. 2 La dilatación longitudinal e varillas o tubos se caracteriza con el coeficiente de dilatación longitudinal α. Se aplica la formula ∆I= α I0(𝜗1 -𝜗0 ) 3. Calcula cada uno de los coeficientes α y anótalos en la tabla

α=

Despeje

∆𝐼 𝐼0(𝜗1 −𝜗0 )

Material

𝛼 1/°𝐶

Aluminio

4,28X10(-6)

Latón

4,28X10(-6)

Acero

6,28X10(-6)

CALCULO: Aluminio: α=

0,015

=4,28X10(-6) °C

50(100−30)

Latón: α=

0,015

=4,28X10(-6) °C

50(100−30)

Acero: α=

0,022

=6,28X10(-6) °C

50(100−30)

CONCLUSIÓN  Utilizamos las formulas con el fin de obtener buenos resultados  Pudimos obtener los cálculos de la dilatación de los objetos obtenidos en el laboratorio RECOMENDACIONES  No jugar con los materiales del laboratorio  Tener cuidado con los objetos de vidrio evitar el mal uso  Tener precaución al calentar los objetos en la hornilla eléctrica para evitar quemaduras BIBLIOGRAFIA http://www.buenastareas.com/ensayos/Dilatacion-De-Metales/4547508.html http://es.slideshare.net/Yolanda1945/dilatacin-de-los-metales http://fq-experimentos.blogspot.com/2010/07/129-dilatacion-de-los-metales.html http://anacasasbuenas.blogspot.com/2010/11/dilatacion-longitudinal-de-losmetales.html http://www.experimentosdefisica.net/experimentos-sobre-dilatacion-de-metales/