determinacion de calor especifico



Resultados
Se define en primer lugar las condiciones iniciales del experimento, las masas fueron medidas en una pesa digital, y el calor específico del agua se entrega como dato teórico, al igual que el del calorímetro a utilizar.
Masa del Recipiente
Masa Del Agua


Temperatura Ambiente
Masa del Sistema


Tabla Registro de los valores inicial utilizados para realizar lasmediciones de temperatura, para calcular el equivalente eléctrico de calor.

Para esto se adiciona masa conocida de agua a un calorímetro ideal de aluminio, en el cual se sumerge una resistencia. Por dicho resistor atraviesa una corriente y se aplica una diferencia de potencial . El montaje experimental se muestra en la figura.

Figura:Figura que muestra las conecciones de el tester que mide lacantidad de voltaje y los amperes, con el calorimetro y la fuente de poder.
Calor especifico Agua
Calor especifico Aluminio
0

Tabla : calores específicos teóricos de los materiales ocupados en la medición del trabajo en función de calor absorbido.

Finalmente se disponen los resultados obtenidos luego de realizar 6 mediciones, en intervalos de aproximadamente 1 minuto gracias al usodel Logger pro y se rotulan en una tabla los valores de la variación de temperatura, medida a través del programa. Valores que junto con las condiciones iniciales son los valores necesarios para calcular el trabajo eléctrico y el calor absorbido.


Grafico : Gráfica del trabajo eléctrico aplicado por la resistencia gracias a la fuente de poder, en función del calor absorbido para medicionespor minuto, frente a un calorímetro con [g] de agua, se entrega además el valor de correspondencia del gráfico lineal

Discusión y Análisis

En primera instancia se aplica el principio de conservación de energía junto con la primera ley de la termodinámica.
La energía térmica entregada debe ser igual a la absorbida, esto viene de que le energía no se crea ni destruye

(1)

Suponiendo queel calorímetro es ideal:
(2)

De esta ecuación se puede ver la equivalencia entre el trabajo termodinámico y el trabajo eléctrico.

La primera ley de la termodinámica define el trabajo como:


Siendo el trabajo equivalente al calor cedido o absorbido.
Por otro lado se tiene:
(4)

La energía eléctrica o potencia, al resistor o sus alrededores puede ser escrita como:
(5)
Siendo lapotencia la variación del trabajo en el tiempo
(6)

Relacionando las ecuaciones se llega a la siguiente igualdad:

(7)

La ecuación anterior muestra la relación directa entre entre el calor y el trabajo eléctrico, siendo el voltaje y la corriente constantes el calor queda dependiendo de la temperatura.

Para determinar el trabajo eléctrico y el calor absorbido en primera instancia fuenecesario medir la masa del agua, y la masa del vaso de aluminio. Teniendo los calores específicos del agua y el aluminio, y midiendo con el termómetro la temperatura inicial y la final se puede determinar el calor absorbido mediante la siguiente ecuación:

(8)

En el grafico 1 se puede ver que al graficar el trabajo eléctrico en función del calor absorbido se obtiene un tendencia lineal. Lapendiente del grafico es la constante de proporcionalidad
Esta constante tiene un valor teórico de

Mientras que el valor experimental obtenido en el grafico es
De donde se obtiene un error porcentual de
Además de mencionar el análisis del coeficiente de correlación el cual tiene un error asociado de lo cual indica una dependencia lineal de las variables.


Conclusiones

Luegode realizada la experiencia se da cuenta de que en primera instancia el equivalente eléctrico depende del trabajo eléctrico y el calor absorbida, pero luego ante una diferencia de potencial y corrientes constantes , el equivalente eléctrico solo depende del tiempo y la temperatura. Siendo la última temperatura dependiente del tiempo.

Al calcular el equivalente eléctrico del calor se obtiene...