Laboratorio de dilatación termica

Dilatación Térmica Lineal

Álvaro J. Arias1, Sebastian Diaz2, Angie Gonzalez3.

   1 Ingeniería Multimedia, Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma de Occidente, Ala Norte 3er piso, Cali  Colombia

2  Ingeniería Informática, Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma de Occidente, Ala Norte 3er piso, Cali  Colombia

3 Ingeniería Mecatrónica, Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma de Occidente, Ala Norte 3er piso, Cali  Colombia

Recibido: 15 de Mayo de 2018

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Resumen

En este reporte se presenta una única práctica con su respectivo montaje, al iniciar este se determina la expansión térmica lineal de una varilla metálica de latón, cobre o plata. Para la realización del experimento fue necesario realizar el montaje, el cual consistió en colocar una de las varillas mencionadas anteriormente en un soporte, donde se le conectaba un termistor, seguido de colocar un resorte a un extremo de la varilla para que esta se mantuviera estática, por el mismo extremo la varilla debe tocar el sensor de movimiento rotacional. Siguiendo con la instalación del generador de vapor, primero sería introducir agua a este para prenderlo y que esté caliente el agua a 100℃ para que salga vapor por una boquilla, cuando este vapor salga una gran cantidad de vapor por la boquilla, se le introduce un extremo de una manguera y el otro extremo se coloca en el extremo suelto de la varilla metálica.

Palabras claves: Temperatura, posición, expansión, varilla.

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Resultados y Análisis

Al terminar el experimento, observando los datos que obtenidos, se observó que lo visto en la teoría, debido a que, analizando el comportamiento de los datos, se observa como la temperatura es directamente proporcional al tiempo transcurrido. El objetivo general de este experimento en el laboratorio es determinar los coeficientes de dilatación lineal de las varillas.

Para determinar el coeficiente de dilatación lineal de las varillas metálicas tenemos la siguiente fórmula:

L = [pic 3][pic 4][pic 5]

L: Diferencial de longitud.[pic 6]

 : Coeficiente de expansión lineal. [pic 7]

: Diferencial de temperatura. [pic 8]

Antes de realizar los cálculos podemos observar en la siguiente gráfica los datos de una de las varillas.

Esta gráfica es temperatura vs tiempo donde se puede visualizar el cambio de temperatura en un instante de tiempo. También se puede observar que en

hay un crecimiento de temperatura significativo en muy poco tiempo y que después de ese periodo de tiempo la temperatura se equilibra y se mantiene.

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Y en la siguiente gráfica se evidencia la expansión lineal del material, debido a que es una gráfica de posición vs tiempo.

[pic 10]

Al tener la ecuación general podemos hallar el coeficiente de dilatación de las varillas aplicando la siguiente sustitución.

 =[pic 11][pic 12]

Después de esto, se reemplaza con cada uno de los datos de las otras varillas.

Teniendo estos coeficientes de dilatación de cada varilla se procede a calcular la incertidumbre de cada cálculo obtenido y esto se calcula con la siguiente ecuación:

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