Dilatacion Volumetrica

UNIVERSIDAD NACIONAL DE JULIACACreada por Ley N°29074 LABORATORIO DE FÍSICA UNAJ Laboratorio N° 1 DILATACION VOLUMETRICA DE CUERPOS SOLIDOS Y LIQUIDOS I. OBJETIVO    Observar el comportamiento de los fluidos al cambio de temperatura. Observar el comportamiento del vaso precipitado al cambio de temperatura. Calcular el coeficiente de dilatación térmica del agua. II. EQUIPOS Y MATERIALES          Un termómetro 01 balanza 01 vaso precipitado Soporte universal Rejilla de asbesto Mechero Alcohol Vernier Regla III. INTRODUCCION Todos los cuerpos en mayor o menor medida, cuando experimenta un cambio de temperatura se dilatan (cambian sus dimensiones geométricas). Este fenómeno juega un papel importante en un gran número de aplicaciones ingenieriles. Ejemplo: construcción de edificios, carreteras, vías férreas. Se denomina coeficiente de dilatación al cociente que mide el cambio relativo de longitud o volumen que se produce cuando un cuerpo sólido o un fluido dentro de un recipiente experimenta un cambio de temperatura que lleva consigo una dilatación térmica. GASES Y LIQUIDOS: En gases y líquidos es más común usar el coeficiente de dilatación volumétrico ?? o ? que viene dado por la expresión: V  d ln V 1 V  dT V T CALOR: Fenómeno físico que eleva la temperatura y dilata, funde, volatiliza o descompone un cuerpo. El calor de un cuerpo es la suma de la energía cinética de todas sus moléculas. El tema calor constituye la rama de la Física que se ocupa de los movimientos de las moléculas, ya sean de un gas, un líquido o un sólido. Al aplicar calor a un cuerpo, éste aumenta su energía. Pero existe una diferencia sustancial entre la energía térmica que posee un cuerpo y su temperatura. ANILLO DE GRAVESANDE Se usa para medir la dilatación volumétrica. La dilatación de la esfera se hace evidente ya que no puede pasar nuevamente por el anillo. Termodinámica Pág. 1 es necesario tener en consideración la dilatación y contracción que experimentaran cuando varíe su temperatura. La dilatación cubica es el aumento de volumen que experimenta un sólido al elevar su temperatura. etc.UNIVERSIDAD NACIONAL DE JULIACA Creada por Ley N°29074 LABORATORIO DE FÍSICA UNAJ DESCRIPCION: Este aparato se encuentra compuesto por una esfera metálica suspendida de un soporte. la esfera aumenta su volumen -se dilata. profesor de matemática y astronomía en la Universidad de Leiden. la acción de las fuerzas de dilatación haría que el puente se combara. Termodinámica Pág. puede pasar sin dificultad. En el mismo soporte se encuentra sujeto un anillo por el cual la esfera. PROCEDIMIENTO    Monte el equipo tal como muestra el diseño experimental de la fotografía. Por ello cuando se diseñan grandes estructuras. Debido al calor que proviene de la lámpara. Coloque el termómetro en el vaso de precipitado de 150ml. como edificios. la dilatación en volumen de los sólidos. Caliente el agua con una llama baja. por sus dimensiones a temperatura ambiente. por debajo de la esfera se encuentra una lámpara de alcohol. de una manera sencilla. Si este hecho no se tuviera en cuenta. puentes. Algunos puentes son aproximadamente 1 m más largos en verano que en invierno. Por otro lado. IV.haciéndose esto evidente porque ya no puede pasar por el anillo. diseñó este dispositivo con el fin de mostrar. 2 . USOS: Willem Jacob's Gravesande (1688-1742).  Con la regla y el vernier determine las dimensiones iniciales y finales del vaso precipitado. 3 .UNIVERSIDAD NACIONAL DE JULIACA Creada por Ley N°29074 LABORATORIO DE FÍSICA UNAJ V. Calcule el coeficiente de dilatación de del anillo de Gravesande de cada proceso Compare y halle el error relativo porcentual con el material de Bronce Mencione las fuentes de error sobre los cálculos de la pregunta anterior ¿Cómo es el volumen de la sustancia conforme se aumenta su temperatura? Termodinámica Pág. 3. Coeficiente de dilatación volumétrica del agua Temperatura inicial del agua: ?0 = _________________ Volumen inicial del agua: ?0 = _____________________ TABLA I. 4. ?? ???. ANALISIS DE RESULTADOS PROCEDIMIENTO 1 Tome medidas de los diámetros del anillo de gravesande en dos tiempos complete la siguiente Tabla: Tiempo Tiempo Diámetro Diámetro inicial final inicial final Temperatura Temperatura inicial final PROCEDIMIENTO 2 Dimensiones iniciales y finales:  Con la ayuda de la balanza electrónica determine la masa inicial y final del recipiente con agua. ) VI. TABLA I ALTURA DIAMETRO MASA ?? = ?? = ?? = ?? = ?? = ?? = 5.2. CUESTIONARIO 1. 2. TOMA DE DATOS ?? (°?) ∆?(°?) ∆?(??) ?(????. su densidad conforme se incrementa su temperatura? Argumente la respuesta. Calcular el error relativo porcentual. entonces.UNIVERSIDAD NACIONAL DE JULIACA Creada por Ley N°29074 LABORATORIO DE FÍSICA UNAJ 5. BIBLIOGRAFIA Termodinámica Pág. 6. CONCUSIONES Y SUGERENCIAS VIII. considerando este último valor como verdadero. ¿Cómo es. 8. Calcule el coeficiente de volumétrica del agua a temperatura inicial To con los valores correspondientes a 40°C. ¿Cómo es el error porcentual obtenido en la medición del coeficiente de dilatación volumétrica de la sustancia? ¿Cuáles consideras que fueron las principales fuentes de error? Sea claro y concreto al mencionar las fuentes de error. 9. En el caso del agua el valor aproximado es de 5. Calcular el valor del coeficiente de dilatación volumétrica del agua. (TABLA II) 11.10-4 ºC-1. 7. Calcule el coeficiente de dilatación del vidrio 12. 10. Identifique y explique a qué se deben los errores cometidos en este experimento. Calcule el error relativo porcentual con el coeficiente del vidrio VII. 4 .