Actividad 1: Dilatación Térmica

La temperatura es un factor crucial que impacta diversas características de los materiales, como las mecánicas, eléctricas y magnéticas.

Cuando un sólido absorbe calor, lo transmite y se expande. Estas acciones dependen de propiedades específicas del material.

La capacidad calorífica, la conductividad térmica y el coeficiente de dilatación son propiedades clave que describen la respuesta de un material al calor.

La dilatación térmica es el aumento dimensional de un material debido al incremento de la temperatura.

El coeficiente de expansión térmica (α) cuantifica cómo cambia la longitud de un material por cada grado centígrado de aumento de temperatura.

El dilatómetro es un instrumento utilizado para medir la dilatación térmica de los materiales.

El ensayo de dilatación térmica se realiza con un dilatómetro para determinar el coeficiente de dilatación térmica de un material.

La fórmula LT = LT 0 ×(1+ a [T-T 0 ]) se usa para calcular la longitud final (LT) de un material después de un cambio de temperatura.

La longitud inicial de la barra de material que se utilizará para el experimento.

Elemento que genera calor para calentar la barra de material y provocar su dilatación.

Un dispositivo que se utiliza para medir la dilatación lineal de un material. Tiene un dial que indica el desplazamiento.

Un sensor que mide la temperatura del material dentro de la resistencia tubular.

El proceso de aumentar gradualmente la temperatura de la barra de material hasta que alcanza los 90ºC o 20 voltios.

El cambio en la longitud de la barra de material debido al aumento de la temperatura.

Asegurarse de que el reloj comparador está correctamente colocado en el perfil de aluminio y en contacto con la barra de material.

La operación que se realiza para tomar valores de temperatura y dilatación cada, aproximadamente, 10ºC durante el calentamiento.

La propiedad de un material que indica la cantidad de cambio de longitud por grado Celsius.

Temperatura a la que un material cambia de estado sólido a líquido.

La capacidad de un material para transferir calor.

El flujo de calor a través de un material, que depende de la temperatura, la conductividad térmica y el área de la superficie.

La temperatura afecta las propiedades de los materiales, como su resistencia o flexibilidad.

Es importante tener en cuenta el efecto de la temperatura al elegir un material para una aplicación específica.

Siempre use precauciones al trabajar con materiales calientes y manipule las muestras con cuidado.

Un material que transmite calor rápidamente.

Un material que transmite calor lentamente.

La diferencia de temperatura entre dos puntos de un material.

La ecuación que relaciona el flujo de calor, la conductividad térmica, el área de la sección transversal y el gradiente de temperatura.

La medida de la cantidad de energía necesaria para aumentar la temperatura de un material en una unidad.

El punto donde la temperatura en un material se estabiliza después de aplicar calor.

La distancia entre los dos termopares, necesaria para calcular la conductividad térmica.

La cantidad de energía que se aplica a la próbeta para calentarla, se mide en porcentaje.

La cantidad de energía que se aplica a la próbeta para enfriarla, se mide en porcentaje.

La temperatura de un punto específico en la probeta.

El software que se utiliza para controlar el experimento y analizar los datos.

Igualar la temperatura de los termopares para compensar variaciones.

El cobre y el latón se diferencian en la conductividad térmica debido a la presencia de zinc en el latón. El zinc es un elemento que tiene menor conductividad térmica que el cobre. La adición de zinc al cobre reduce la conductividad térmica del latón.

La conductividad eléctrica es una medida de la capacidad de un material para conducir electricidad. Se define como la cantidad de corriente eléctrica (en amperios) que fluye a través de un material con una determinada diferencia de potencial (en voltios).

Existe una relación estrecha entre la conductividad térmica y la conductividad eléctrica en los metales. Los metales que son buenos conductores del calor también suelen ser buenos conductores de la electricidad. La razón de esta relación es que los electrones libres en los metales son responsables tanto de la transferencia de calor como de la transferencia de carga.

Los materiales aislantes térmicos se utilizan para evitar la transferencia de calor. Su porosidad es importante porque aumenta el espacio vacío y reduce la cantidad de material conductor que está presente. Los espacios o poros llenos de aire o un gas menos conductor de calor que el sólido, impiden la transferencia de calor por conducción y convección.