Efecto joule

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EFECTO JOULE
Laboratorio Física II
Practica No. 5
Departamento de Química. Universidad Del Valle, Yumbo. Colombia
Recibido, mayo 14, 2012

RESUMEN
En esta práctica de laboratorio se midió la temperatura de 2 resistencias en serie con el fin de demostrar el fenómeno del efecto joule que consiste que toda corriente eléctrica que circula a través de unaresistencia eléctrica, provoca que libere calor, el cual es adsorbido por el medio que lo rodea.
OBJETIVOS
Verificar experimentalmente que una corriente eléctrica, que circula a través de unmaterial, disipa energía en forma de calor.

Observar que la energía eléctrica se puede transformar en energía térmica.

INTRODUCCIÓN

La electricidad es un fenómeno físico cuyo origen se encuentra enlas cargas eléctricas y cuya energía se manifiesta en fenómenos mecánicos, térmicos, luminosos, químicos, entre otros. La interacción entre un fenómeno eléctrico y térmico se conoce desde el siglo XIX, cuando Joule observó que la materia ofrece cierta resistencia al movimiento de los electrones, los cuales ceden energía cinética al entorno en los sucesivos choques; esta energía proporcionada porlos electrones se disipa en forma de calor.

Es decir, si en un conductor circula electricidad, parte de la energía cinética de los electrones se transforma en calor debido al choque que sufren los electrones con las moléculas del conductor por el que circulan elevando la temperatura del mismo; este efecto es conocido como EFECTO JOULE. En honor a su descubridor el físico británico James PrescottJoule, que lo estudió en la década de1860.

Sin embargo, no es éste el único fenómeno de interacción termoeléctrica; otros efectos son los denominados Seebeck, Peltier y Thomson.

En el Efecto Joul ese basa el funcionamiento de diferentes electrodomésticos como los hornos, las tostadoras, las calefacciones eléctricas, y algunos aparatos empleados industrialmente como soldadoras, etc. en losque el efecto útil buscado es precisamente el calor que desprende el conductor por el paso de la corriente.[1]

DATOS, CALCULOS Y RESULTADOS

Inicialmente, se monto en un circuito en serie en un protoboard con 2 resistencias. En la tabla 1 se encuentra los valores teóricos de las resistencias obtenidos con la ayuda de la tabla de colores.
Tabla1. Valores teóricos de las resistenciasResistencia colores Valor teórico (Ω) ± 5%
1 Rojo/rojo/negro/dorado 22
2 Gris/rojo/negro/dorado 82

Para la resistencia 2, se midieron con la termocupa 5 temperaturas en grados centígrados y 5 temperaturas en grados Fahrenheit con cierta intensidad de corriente, la cual fue tomando valores ascendentes. En la Tabla 3 se tabulan los valores obtenidos de T a diferentes voltajes.
Tabla2.Temperaturas
Resistencia 104 (Ω)
Voltaje 2 4 6 8 10
Temperatura °c 34 38 46 55 107
Temperatura °F 98 105 115 128 157

Ahora bien, para calcular el calor generado dentro del circuito el voltaje se dividió con los valores de los diferentes voltajes a los cuales fueron expuestos de las resistencias. Obteniendo así los valores de intensidad y posteriormente calcular el calor generado por los mismos. Enla Tabla 3 se encuentran los resultados numéricos obtenidos.

Tabla 3. Calor, Intensidad del circuito en Serie.
Resistencia 104 (Ω)
voltaje 2 4 6 8 10
Calor (Q) cal. 7.8x 10-3 3.1x 10-2 7.1 x 10-2 0.129 0.20
Intensidad (I). A. 1.9 x 10-2 3.8 x 10-2 5.7 x 10-2 7.7 x 10-2 9.6 x 104

DISCUCIÓN DE RESULTADOS
En la vida cotidiana utilizamos muchos artefactos u electrodomésticos que sinpensarlo, basan su funcionamiento en el efecto joule, es el caso de los calefactores eléctricos, la plancha, los hornos, las tostadoras entre otros del ámbito hogar, en el caso industrial están los soldadores, las pistolas a calor, entre otros; todos estos aparatos lo que hacen es utilizar el efecto joule para adquirir y utilizar el calor que se desprende por el paso de la electricidad; pero también...
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