Dilatación térmica: coeficiente lineal α
Varilla de un metal desconocido con L₀ conocida. Mida ΔL a varios ΔT y determine α por la aproximación lineal de ΔL frente a ΔT.
Objetivo
Determinar α a partir de ΔL = α L₀ ΔT. La pendiente de ΔL frente a ΔT es α L₀, de modo que α = pendiente / L₀.
Material
- Varilla metálica (α desconocida)
- Calentador / baño (ΔT)
- Calibrador (ΔL)
- Regla (L₀)
Experimento
Teoría
En el régimen lineal, ΔL/L₀ = α ΔT. El montaje oculta α y el nombre del metal. El calibrador da ΔL solo después de registrar; no hay ΔL en vivo al mover la temperatura.
Procedimiento
- L₀ está fija y es conocida. El coeficiente α está oculto. Cambie solo ΔT.
- Registre. El calibrador anota ΔL con un pequeño ruido de lectura.
- Repita para al menos 6 diferencias de temperatura, aproximadamente de 20 a 180 K.
- Compruebe la aproximación lineal de ΔL (mm) frente a ΔT; α = pendiente / L₀. Compare con el valor de referencia.
Conclusión
El coeficiente de dilatación hallado coincide con la α oculta. Las principales incertidumbres: ruido del calibre y el modelo lineal ΔL = α L₀ ΔT.