Descarga - DILATACIÓN

LABORATORIO DE FÍSICA
PRÁCTICA II
DILATACIÓN
OBJETIVO:
Comprobar que al calentar una sustancia sólida, líquida o gaseosa se produce
un incremento en su tamaño.
INTRODUCCIÓN
La dilatación térmica es el aumento del volumen de los cuerpos al calentarse.
Es mayor en los gases que en los líquidos y reducida en los sólidos. Además
varía según la composición química de los cuerpos. Existen tres tipos de
dilatación: lineal, superficial y volumétrica.
La dilatación lineal: En la dilatación lineal intervienen tres factores: la longitud
inicial, el tipo de material y la elevación de la temperatura. De esos factores se
obtiene la ley general de la dilatación lineal en donde señala:
El alargamiento de una varilla al calentarse es directamente proporcional a la
elevación de la temperatura y la longitud inicial de la varilla.
La dilatación superficial se da en un incremento en dos dimensiones. En la
dilatación cúbica se dilata en tres direcciones: largo, ancho y alto.
Este principio se aplica, entre otras cosas, a la construcción de dispositivos que
cambian de forma al ser calentados, como las láminas bimetálicas de los
termostatos.
El movimiento del mercurio en los termómetros se basa también en la
dilatación térmica.
MATERIALES
1 parrilla eléctrica
1 dilatómetro de alcohol
3 varillas metálicas (hierro, bronce y aluminio)
1 pinzas
1 matraz Erlenmeyer de 250 mL
1 tubo de vidrio de 50 cm de longitud
1 vaso de precipitado de 1000 mL
1 tapón de hule
1 termómetro de laboratorio escala -20 a 110 °C
1 regla de 30 cm
1 globo # 12
Franela
LABORATORIO DE FÍSICA
PROCESO EXPERIMENTAL
I.
DILATACIÓN EN SÓLIDOS
1. Con el termómetro de laboratorio registra la temperatura (inicial) de cada
una de las varillas y con una regla mide su longitud. Anota los valores en la
Tabla No. 1
2. Coloca la varilla de hierro en el dilatómetro y con el tornillo calíbralo a 0°.
Enciende las mechas y caliéntalo por dos minutos.
3. Observa la dilatación en grados y al pasar los dos minutos apaga el
pirómetro.
4. Registra la temperatura final.
5. Repite el procedimiento para las otras varillas y calcula la dilatación lineal
(m).
Tabla No. 1
HIERRO
VARILLA
BRONCE
ALUMINIO
Temperatura
inicial (°C)
Temperatura
final
(°C)
Longitud inicial
(m)
Coef. dilatación
lineal (1/°C)
Dilatación en
grados
Dilatación lineal
(m)
De las tres varillas ¿Cuál tuvo mayor dilatación lineal? Explica la razón:
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¿Qué factores afectan la dilatación lineal?
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LABORATORIO DE FÍSICA
II.
DILATACIÓN EN LÍQUIDOS
1.
2.
3.
4.
Llena con agua el matraz erlenmeyer de 250 mL.
Aplica unas gotas de azul de metileno al matraz.
Introduce el tubo de vidrio con tapón procurando que quede bien sellado.
Con una regla graduada, marca el tubo a partir del nivel del agua cada 5
cm.
5. Coloca el matraz dentro del vaso de precipitado y agrégale agua
suficiente sin que llegue a flotar el matraz.
6. Calienta el agua y observa la dilatación. Registra la temperatura cada
vez que el nivel del agua pase por cada punto marcado y registra los
valores en la Tabla No. 2
Tabla No. 2
DISTANCIA
0 cm
5 cm
10 cm
15 cm
20 cm
25 cm
III.
TEMPERATURA (°C)
DILATACIÓN EN GASES
1. Agrega un poco de agua al matraz erlenmeyer. Tápalo con un globo y
ponlo a calentar. ¿Qué sucede internamente cuando el aire y el agua se
calienta en el experimento?
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CONCLUSIONES
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BIBLIOGRAFÍA
http://www.galeon.com/termometria/fundamentos.htm
Pérez, M. H. 2011. Física 2. Grupo Editorial Patria. 1ª. Ed. México.