DILATACION LONGITUDINAL DE LOS METALES

INTRODUCCIÓN:

El calor que se comunica a un cuerpo se divide en dos partes: una que se conserva y es perceptible, que calienta el cuerpo y la otra que se desaparece en cuanto a calor, transformándose en Trabajo Mecánico, cuyo resultado es el aumento del volumen o Dilatación", demostrado por medio de la  experiencia realizada en el Laboratorio.

DILATACION TERMICA: Es el cambio de longitud, volumen o alguna otra dimensión métrica que sufre un cuerpo físico debido al cambio de temperatura que se provoca en ella por cualquier medio.

COEFICIENTE DE DILATACION TERMICA: 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 experimentan un cambio de temperatura que lleva consigo una dilatación térmica.

TEMPERATURA: La temperatura es una magnitud referida a las nociones comunes de caliente o frío. Por lo general, un objeto más "caliente" tendrá una temperatura mayor, y si fuere frío tendrá una temperatura menor. Físicamente es una magnitud escalar relacionada con la energía interna de un sistema termodinámico, definida por el principio cero de la termodinámica

¿Por qué los cuerpos se dilatan cuando se calientan?

Porque Cuando se da calor a un sólido se está dando energía a sus moléculas; éstas, estimuladas, vibran más enérgicamente. Es cierto que no varían de volumen, pero labran un espacio más grande para su mayor oscilación, de manera que al aumentar la distancia entre molécula y molécula el sólido concluye por dilatarse. La fuerza que se ejerce en estos casos es enorme.

¿Cuál de los metales se dilata más y por qué (según la experiencia)?

El aluminio porque a la hora de realizar el experimento con el fue el que mayor coeficiente de dilatación mostro y porque el aluminio es un metal muy blando a diferencia del acero y el Latón.

4. a) ¿Qué otros tipos de dilatación existen? Explique.

- DILATACIÓN SUPERFICIAL: Es aquella en la que predomina la variación    en dos (2) dimensiones de un cuerpo, es decir: el largo y el ancho.

- DILATACIÓN VOLUMÉTRICA: Es aquella en la predomina la variación en tres (3) dimensiones de un cuerpo, es decir: el largo, el ancho y el alto.

    b) ¿Dónde se puede observar este fenómeno en la realidad?

Para unir planchas de metal se emplean remaches al rojo, Al enfriarse estos se contraen y aprietan enérgicamente las planchas.

En los puentes metálicos los rodillos compensan las dilataciones y contracciones, que pueden ser de más de 50 cm. Entre el invierno y el verano: es suficiente colocar rodillos en un solo extremo.

5. Ejercicio: Un mecánico desliza un anillo de hierro caliente y bien ajustado sobre un Cilindro de latón frío, el anillo se cierra y ya no se puede extraer ni siquiera por

Calentamiento ulterior. Este procedimiento se conoce como ajuste por contracción. Como explicaría usted este fenómeno.

Al calentar uniformemente el anillo es posible expandir notablemente el tamaño del este,  Entonces se puede introducir fácilmente el cilindro de latón frio  Cuando se enfríe, el anillo que está alrededor del cilindro  vuelve a adoptar su tamaño original y las fuerzas de fricción producen una unión muy efectiva.

6. ¿Explique usted el funcionamiento de un Termostato?

El termostato corta el flujo de agua cuando el motor se encuentra frío, y por ende, corta el funcionamiento del ventilador, controlado a su vez por un interruptor térmico el cual se activa cuando se dilata la pieza de metal del termostato. La localización del termostato está generalmente fijada en el cuello o en la estructura del motor, donde se conecta la manguera superior proveniente del radiador. La función del termostato es, entonces, evitar que el agua fluya hacia el motor antes de que alcance la temperatura normal de funcionamiento, y evitando un sobrecalentamiento al abrir el paso de agua y encender el ventilador eléctrico. Cuando el motor alcanza la temperatura normal, se provoca una dilatación en su resistencia dejando que el agua caliente abra la compuerta y circule por todo el sistema.

7. ¿Porque es importante que las terminales metálicas y el vidrio de un foco      incandescente deben tener el mismo coeficiente de expansión?

Es importante que los dos tengan el mismo coeficiente de expansión porque de lo contrario se rompería al dilatarse una más que la otra

CONCLUSIÓN

En el experimento pudimos concluir la relación real entre coeficientes de dilatación térmica y la variación de la longitud de cada uno de los materiales propuestos, además pudimos darnos cuenta de porque un objeto se quiebra con un gran cambio de temperatura lo cual es de mucha utilidad en la vida diaria a la hora de trabajar con ellos.