Dilatación Termica

Introducción:

El objetivo general de esta practica es reconocer la problemática climática que vive en Montelíbano, donde elaboremos gráficas evidenciando este problema ambiente que está viviendo ahora y buscar soluciones que nos lleven a mitigar un impacto ambiental a corto y largo plazo en nuestra localidad. Como objetivo especifico observaremos el fenómeno de dilatación lineal en cuerpos sólidos cuando son sometidos a calentamiento.

El calor que se comunica a un cuerpo se divide en dos cuerpos: una que se conserva y es perceptible, que calienta el cuerpo y la otra que desaparece en cuanto al calor, transformándose en Trabajo, cuyo resultado es el aumento del volumen o dilatación, demostrable por medio de una simple experiencia.

La temperatura del medio ambiente le transfiere calor a un vaso metálico y observaremos su dilatación lineal, ya que el material esta conformado por átomos, entre mas separados estén, se atraen, y entre mas cerca estén se repelen. Entonces, al aplicar un cambio de temperatura en un vaso, los átomos que la componen, aceleran su movimiento, así chocando uno con otros. Por esto, el vaso tienden a cambiar su longitud para que sus átomos vuelvan a estar estables.

Aquí una imagen sobre dilatación lineal:

Ecuación:

Dilatación lineal: es el incremente de longitud que presenta un objeto de determinada sustancia, al momento de aumentar su temperatura interna se logra ver un alargamiento con respecto su longitud inicial gracias al delta de temperatura que es sometido el objeto.

Experimento:

Para hacer este experimento se utilizaron los siguientes elementos:

1. Termómetro.

2. Vaso metálico.

3. Calibrador.

El experimento consistió en medir la longitud inicial en una determinada hora y luego la longitud final al pasar 4 horas. Ademas, observamos las condiciones que presentaba Montelibano para ver si esto influyó en estas dilataciones.

Estas medidas fueron tomadas durante 3 días.

Conceptos claves:

- Dilatación lineal.

- Temperatura

- Longitud.

- Presión atmosférica.

- Coeficiente de dilatación.

- Calor.

Datos obtenidos:

Gráfica:

Foto del vaso metálico estudiado:

Conclusiones del experimento:

1. Con este laboratorio pudimos definir el coeficiente de dilatación lineal del aluminio.

2. Los datos que obtuvimos en el experimento no fueron exactos debido a las condiciones en que fueron tomadas, pues hay variables como la longitud, difíciles de manejar.

3. Gracias a esto profundizamos que los materiales se dilatan cuando la temperatura aumenta, y que el coeficiente es diferente para cada material. De igual manera, si la temperatura empieza a disminuir la longitud se disminuirá.

4. El experimento es una demostración de la relación lineal que existe entre la temperatura y la variación de la longitud.

5. Podemos observar en la gráfica, que la temperatura a medida que vaya pasando los días, va aumentando. Pues, esto se da por el aumento de las emisiones de gases como el dióxido de carbono lo cual provoca un incremento en los gases de efecto invernadero que se encuentran en la atmósfera haciendo que la así llamada energía solar que es reflejada normalmente hacia el espacio se quede en la tierra, aumentando así la temperatura.

6. El dióxido de carbono es originada por la gran cantidad de motocicletas que circula en el pueblo, lo cual afectaría en el ambiente pues demasiada cantidad de puede provocar el fin de la vida de la tierra.

7. La quema de basura ocasiona la emisión de distintos contaminantes

• Gases de invernadero: Estos gases son metano y bióxido de carbono, que tienen como propiedad retener el calor generado por la radiación solar y elevar la temperatura de la atmósfera.

• Degradadores de la capa de ozono: Hay productos que por la naturaleza de su fabricación y los agentes químicos utilizados en su elaboración, generan ciertos gases que desintegran la capa de ozono. 8.También es importante decir que Montelíbano, tiene mayor presión atmosférica debido a la altura en la que nos encontramos y por eso hay mayor temperatura, lo que hace que haya más calor en el lugar. Sin embargo, para el día que tomamos los datos la temperatura no fue lo suficientemente alta para que la dilatación del vaso haya sido notoria. En la gráfica y en los datos, se nota una dilatación muy mínima.

9. ¿ Como afecta el calor al medio y a la dilatación?

La dilatación se puede definir como el aumento de las dimensiones de un cuerpo cuando este absorbe calor. Cuando un objeto, absorbe calor sus moléculas adquieren mas energía cinética ocupando mas espacio, y gracias a esto el objeto aumenta sus longitudes. El espacio que hay entre las moléculas se le llama coeficiente de dilatación. Por otro lado, el calor afecta al medio porque así habrá mas calentamiento global, por consiguiente se afectaran los océanos, glaciares y bosques lo que perjudicaría a los seres humanos.

Conclusión general:

En el transcurso de este experimento teníamos como objetivo analizar el problema climático que se esta viviendo en nuestro pueblo (Montelibano- Córdoba). Para entender mas lo que sucede nos ayudamos con la experiencia del laboratorio sobre dilatación térmica que utilizamos como objeto principal un vaso metálico (aluminio) y vimos como este crecía a medida que pasaban los días. Con esto, entendimos el impacto que tiene el calor en el municipio.

Es importante hablar sobre un concepto el cual es la entropía y como nosotros (seres humanos) ayudamos a aumentarlo. Para entender mas este concepto podemos dar un ejemplo: imaginemos un tarro con pintura blanca y otro con pintura negra y mezclamos estas dos en otro tarro vació, en este ultimo habrá mayor desorden o mayor entropía, ya que estas dos pinturas están revueltos en uno solo.

Con este concepto de entropia lo podemos relacionar con el experimento que realizamos, pues cuando la temperatura baja en el ambiente el vaso baja de calor, osea le regala calor al ambiente lo cual deja de producir trabajo y esto es consecuencia de la entropia, cuando alcanza su máximo valor.

También se se puede relacionar este concepto con el desorden que tiene las partículas en un lugar, entonces si tomamos el lugar como el universo esta tiene una entropia y nosotros con cada acción que realizamos utilizamos energía generando así mas entropia en el universo (desorden).