2. ciente de dilatacion lineal de solidos
Curso 2010/11
1 Objetivos
Determinar el coe
3. ciente de dilatacion lineal de un material solido.
2 Material
Termometro digital.
Calentador electrico y ba~no termico.
Dilatometro de solidos en escala de 0:01 mm y soporte para varillas.
Varillas huecas de diversos materiales (Al, Cu, bronce, . . . )
3 Fundamento teorico
3.1 Coe
6. ciente de dilatacion cubica de un solido como una forma de caracterizar
el cambio de sus dimensiones respecto a modi
7. caciones de la temperatura. Si, es la
tension a la que esta sometido el material:
=
1
V
@V
@T
!
(1)
Para solidos aproximadamente unidimensionales (varillas) se de
9. ciente de dilatacion lineal del siguiente modo:
l =
1
l
@l
@T
!
(2)
donde l representa la longitud de la varilla en unas ciertas condiciones de temperatura
y tension aplicada. A temperatura ambiente el orden de magnitud de l suele ser
1
10. 106105 (K1). La longitud de una varilla a una temperatura cualquiera, Tf , se puede
conocer sabiendo su longitud a otra temperatura, Ti, y suponiendo que l no cambia
apreciablemente en el intervalo Ti Tf , integrando la ecuacion (2):
lf = li el(TfTi) (3)
Experimentalmente, l se calcula a partir de un desarrollo en serie de Taylor de la
ecuacion anterior a primer orden:
l l0 = ll0(T T0) (4)
4 Realizacion practica
Conecta el calentador y anota cada 5C el incremento de de longitud de la varilla, l l0
utilizando el dilatometro y la temperatura, T, desde la temperatura ambiente, T0, hasta
una temperatura
11. nal aproximada de 60C. Repite el proceso con los solidos que se
propongan.
5 Resultados a obtener
1. Representa gra
12. camente l l0 frente a T T0 para cada varilla considerada. A
partir de un ajuste lineal de esa curva (utilizando la ecuacion (4)), y sabiendo que
l0 = 60 cm, determina, l.
6 Cuestiones
1. En el laboratorio se ha determinado que el coe
13. ciente de dilatacion lineal de una
varilla de acero vale 1:1105 (K1) a una temperatura aproximada de 25C. Si su
longitud a esa temperatura es de 38 cm, cual es su longitud a 50 C?
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