fisica informe 7

8/17/2019 fisica informe 7

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DILATACION TERMICA DE SOLIDOS Y LIQUIDOS

EXPERIENCIA N° 7

Introducción.- En un sólido las moléculas tienen una posiciónrazonablemente fja dentro de él. Cada átomo de la red cristalina vibrasometida a una uerza asociada a un pozo potencial, la amplitud delmovimiento dentro de dicho pozo dependerá de la ener!a total de átomo omolécula. "l absorber calor, la ener!a cinética promedio de las moléculasaumenta # con ella la amplitud media del movimiento vibracional. El eectocombinado de este incremento es lo $ue da el aumento de volumen delcuerpo. En los ases el enómeno es dierente, #a $ue la absorción de caloraumenta la ener!a cinética media de las moléculas lo cual hace $ue lapresión sobre las paredes del recipiente aumente. El volumen fnal por tantodependerá en mucha ma#or medida del comportamiento de las paredes.

I. OBJETIVO

• %bservar el comportamiento de los sólidos # l!$uidos al

cambio de temperatura.• &eterminar el coefciente de e'pansión lineal de dierentes

varillas metálicas.• &eterminar el coefciente de dilatación térmica del aua.

II. MATERIALES / EQUIPOS

• ( termostato de inmersión

• ( dilatómetro con reloj calibrador

• ( termómetro )-(* a +(**C

• ( cubeta de acr!lico

• tornillos de ajuste

• / abrazaderas

• manueras 0e'ibles

• ( balanza de tres barras

• 1arillas de cobre, aluminio, bronce

• ( vaso de precipitados de (2

• ( soporte universal

• ( nuez

• ( tr!pode• ( rejilla

• ( picnómetro de (** m2

• ( tubo de vidrio escalado )3** mm

• ( pizeta

• ( jerina

III. FUNDAMENTO TEORICO


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4odos los cuerpos se dilatan en ma#or o menor medida cuandoe'perimentan un cambio de su temperatura )cambian susdimensiones eométricas.2a e'pansión de dierentes materiales, se determinan como una

unción de la temperatura. 5n incremento en la temperaturacausa $ue la amplitud vibracional de los átomos en la redcristalina de los sólidos incremente. El espaciamiento entre losátomos incrementa, as! como el volumen total 1, para una presiónconstante.

6 7 )(81*)91894

&onde 6 es el coeiciente de e'pansión volumétrica.

:i consideramos solamente una dimensión. %btenemos elcoeiciente de e'pansión lineal, ; com4"?E ( @ &I2"4"CI%> &E :%2I&%:

=onte el e$uipo, como se muestra en la fura.

(. 1erif$ue $ue las cone'iones de las manueras 0e'ibles altermostato sean las correctas, para un adecuado 0ujo deentrada # salida de aua.

. 2lene la cubeta de acr!lico con / 2 de aua potable.

3. 1erif$ue $ue el dilatómetro este calibrado a cero.


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/. =ida la temperatura inicial de trabajo, 4* # re!strela en la tabla*(.

A. Conecte el termostato a la uente de alimentación de * 1.

B. eistre en la tabla *(, las lecturas obtenidas en el dilatómetroa intervalos de AC.

D. "paue el termostato # repita los pasos ) al )B para las dosvarillas restantes.

4"2" *(

T(°C) A 3* 3A /* /A A* AA B* BA D*

Cobr *.* *.*AF *.(*3 *.(/F *.(GA *./ *.G *.33A *.3F *./FA!"#$

%$o* *.*(

F*.*/ *.*/

F*.*A *.*A

(*.*A

*.*A

3*.*A

/*.*A

BBro%&

* *.*3 *.*F *.(( *.(3 *.(/ *.(/

A*.(A *.(A

(*.(A

A

F. Complete la tabla *.

4"2" *

Cobr' A!"#$%$o Bro%&92)mm 94)C 92)mm 94)C 92)mm 94)C*.*3F * *.*(F * *.*3 **.*/A A *.* A *.*A A*.*/A A *.**F A *.*3 A*.*/D A *.** A *.* A*.*/A A *.**( A *.*( A*.*A A *.**( A *.**A A*.*/A A *.**( A *.**A A*.*/A A *.**( A *.**( A*.*/F A *.**/ A *.**/ A


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=%>4"?E @ &I2"4"CI%> &E2 "H5"

(. =onte el e$uipo tal como muestra el diseo e'perimental dela fura *.

. &eterminar el volumen del picnómetro # su escala, cona#uda de la balanza, pesándolo cuando este vac!o. 1 iniclal 7F( m2.

3. 2lene el picnómetro hasta el borde con aua # calibre la

escala del tubo de vidrio a cero con a#uda de la jerina./. Con la a#uda de la balanza determine el nuevo volumen.

1nuevo 7 ( m2.A. &eterminar el volumen inicial de aua 1* # anótelo en tabla

*3.B. :ujete el picnómetro con a#uda del clamp # coló$uelo en el

vaso de precipitados, de manera $ue $uede sumerido elma#or volumen posible. >o derramar aua.

D. 2lene con aua el vaso de precipitados de ( 2 hasta enrasarel picnómetro, # reistre la temperatura inicial, 4* 7 C.

F. Caliente el aua con una llama baja. "note en la tabla *3 las

lecturas del tubo de vidrio escalado )92 en mm # el cambio


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de volumen en el tubo de vidrio. El radio interno del tubo devidrio escalado es d 7 3.F mm.

G. eistre el cambio de temperatura 94 con respecto a 4*.

4"2" *3

1*)m2 7 (3( m2 4* 7 C d)mm 73.F mm

4)C 94)C 9l)mm 91)m2A 3 A *.*GF3* F (( *.(B*3A (3 ( *./(3/* (F 3( *.B*FD

/A 3 /( *.F*AA* F A/ (.*B*3AA 33 D( (.3G/(B* 3F G3 (.FB(BA /3 ((B .DDDD* /F (A* .G/A

V. EVALUACION

. R'!$& !o *r'+&o , !o ,$-r% #'r$'! , !'

'b!' 0L 1r" 0T.

• Cobre

* ( 3 / A B

*

*.*(

*.*

*.*3

*.*/

*.*A

*.*B

92 vs 94


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2. 3L' *r4+&' o% r&'5

:e observa $ue en el caso del cobre tiene una tendencia linealmás pronunciada $ue las otras dos. El aluminio # el bronce

tienden a seuir una tendencia lineal.

6. A%'!$& !' *r4+&' 8 '9!$&'%,o ! #:o,o , #;%$#o&"',r',o ,r#$% !o &o+&$% , ,$!''&$


8/10

• ronce

Ji Ki Ji 7loJi

Ki 7 loKi Ji Ki 7loJiloKi

Ji 7lo Ji

*.*3 * * -(.* -*.A *.3*.*A A *.G -*.D -*.B3 *.F*.*3 A (.( -*./ -*.// (.*.* A (.3 -*. -*.B (.D*.*( A (./ -*.( -*.(/ (.G

*.**A A (./ *.*3 *.*/ (.G*.**A A (.A *.(/ *.( .3*.**( A (.B *.B *./(B .A*.**/ A (.B *.3B *.ADB .B*.*3 A (.D *./D *.DGG .F

loJi 7(3

loKi 7-(.//

loJiloKi 7*.*D3

lo Ji 7 (F

=. Dr#$% ! 1'!or ,! &o+&$% , ,$!''&$


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EM 7 )valorteorico - valore'perimental(**M8valorteorico

• CobreN EM 7 )(.D @ (.D(**8(.D 7 *M

• "luminioN EM 7 ).A @ ./(**8.A 7 /M

•

ronceN EM 7 )(.F @ (.D(**8(.F 7 A.ABM

7. A9!$&'%,o ! #:o,o , #;%$#o &"',r',o '!! !'%,%&$' , !' *r4+&'. Dr#$% !o &o+&$% ,,$!''&$


10/10

. C'!&"! ! &o+&$% , !' ,$!''&$

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