Subido por luis Belupu Morales

laboratorio Dilatación grupo10 - 2021 IIfinal

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FISICA 2
Semestre 2021II
INGENIERÍA
LABORATORIO 1:
DILATACIÓN TÉRMICA DE SÓLIDOS
1. OBJETIVO

Medida del coeficiente de dilatación térmica lineal media de diversos materiales al variar la
temperatura desde la ambiente hasta la temperatura de 100°C con un sistema
computarizado de expansión térmica.
.
2. MÉTODO EXPERIMENTAL
El equipo (figura 1) se compone de un generador de vapor y un sistema de expansión térmica
computarizado de la marca PASCO SCIENTIFIC. Llenaremos con agua el vaso de aluminio a ¾ de
su capacidad. Para calentar el agua solo conectamos nuestro generador a la toma de corriente y
regulamos a 8 la perilla.
El vapor que sale con una temperatura Tf, medida por el termómetro digital C, es enviado hacia
el tubo A, el cual eleva su temperatura del valor Ti (ambiente) hasta el valor Tf..
La dilatación ∆L del tubo A que corresponde a la variación de temperatura Tf -Ti es muy
pequeña, por tanto se emplea un sistema de medida indirecto, capaz de ampliar la escala.
Esto consiste en fijar el extremo E del tubo y apoyar el otro extremo sobre el eje de diámetro
pequeño que tiene nuestro sensor rotacional, La dilatación del tubo produce una rotación del eje
(ángulo θ), medible a través de los valores arrojados del sensor de rotación que se muestran en
la pantalla gráfica.
FIGURA (1)
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Laboratorio 1
Universidad de Piura
FISICA 2
FISICA 2
En la figura (2) se muestra cómo se puede encontrar una relación entre θ y la dilatación ∆L del
tubo.
FIGURA (2)
Puesto que el eje rueda sin resbalar, el arco SS ' será dado por:
SS '  BC  DA 
O sea:
L
2
L  2SS '  2 Rθ  Dθ
Donde con R y D expresamos respectivamente el radio y el diámetro del eje.
De esta manera la medida de ∆L se hace indirectamente midiendo el diámetro del eje y su ángulo
de rotación θ en radianes.
4.
ELABORACIÓN DE LOS DATOS
- Grafique los cambios de longitud de las varillas en función de los cambios de temperatura
experimentados
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2107
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547
589
631
673
715
757
799
841
883
925
967
1009
1051
1093
1135
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-10
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131
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716
781
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976
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SERIE 2
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- ¿Qué tipo de curva obtuvo al graficar el cambio de longitud en función al cambio de
temperatura?
Curva creciente
- ¿Qué representa la pendiente de dicha curva?
La pendiente es igual a la variación de la longitud respecto a un grado de temperatura, representa
el crecimiento de
- ¿Por qué se tiene que usar un tornillo micrométrico (sensor de rotación) para medir los
cambios de volumen?
Porque es un objeto de alta precisión, también mide los cambios de longitud del material,
un tornillo micrométrico que sirve para valorar el tamaño de un objeto con gran precisión, en un
rango del orden de centésimas o de milésimas de milímetro (0,01 mm y 0,001 mm,
respectivamente). Para proceder con la medición posee dos extremos que se aproximan
progresivamente.
Por lo tanto ell tornillo micrométrico se utiliza para conseguir un enfoque más preciso de la muestra.
Mediante este tornillo se ajusta de forma lenta y con gran precisión el desplazamiento vertical de la
platina.
- Explicar la función del aislante térmico.
Es reducir la transmisión de calor a través de la estructura sobre la que se instala, se oponen al flujo
de calor, un material térmico por lo tanto se erige como una pared entre distintos medios impidieno
que pase el calor para igualar las temperaturas, como sucede de modo natural.
- Calcular el valor del coeficiente de dilatación lineal de los diversos materiales y de acuerdo a
tablas indicar el nombre del material aproximado que se ha trabajado.
- Explicar diferencias que encuentra entre trabajar con un termómetro de tubo capilar vs un
sensor de temperatura.
Los sensores de temperatura son componentes eléctricos y electrónicos que, en calidad de
sensores, permiten medir la temperatura mediante una señal eléctrica determinada. Dicha señal
puede enviarse directamente o mediante el cambio de la resistencia. También se denominan
sensores de calor o termosensores. Un sensor de temperatura se usa, entre otras aplicaciones, para
el control de circuitos. Los sensores de temperatura también se llaman sensores de calor, detectores
de calor o sondas térmicas.
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Un sensor de temperatura es un componente electrónico que devuelve una señal eléctrica que
depende de la temperatura del sensor. A partir de la señal eléctrica se puede conocer la
temperatura real a la que se encuentra el sensor.
El termómetro de tubo capilar son instrumentos realizados para la industria alimentaria,
farmacéutica, química, petroquímica, entre otros. Y están diseñados para resistir las condiciones de
trabajo mas desfavorables determinadas por la agresividad del fluido del proceso y del ambiente.
- ¿Cuál es el coeficiente de dilatación volumétrico de los materiales, de acuerdo a los
coeficiente de dilatación lineal obtenidos
-
Posibles causas de error en su experimento
- Explicar si el coeficiente de dilatación se ve alterado si se trabaja en °C o en grados Fahrenheit.
Verificar su afirmación o negación
-
Conclusiones grupales (un mínimo de 06 por grupo).
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