Experimento de joule

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Experimento de Joule |
Equivalente mecánico del calor Sigma |
18/05/2010 |
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Introducción:

En el experimento de Joule se determina el equivalente mecánico del calor, es decir, larelación entre la unidad de energía joule (julio) y la unidad de calor caloría. Mediante esta experiencia simulada, se pretende poner de manifiesto la gran cantidad de energía que es necesario transformar encalor para elevar apreciablemente la temperatura de un volumen pequeño de agua.
Un recipiente aislado térmicamente contiene una cierta cantidad de agua, con un termómetro para medir su temperatura,un eje con unas paletas que se ponen en movimiento por la acción de una fuerza.
La versión original del experimento, consta de dos pesas iguales que cuelgan simétricamente del eje. En este caso, conel fin de optimizar la fuerza producida y hacer más notorio el aumento de temperatura en el agua, hemos sustituido estas pesas (poleas) por un motor de 600 W de potencia, y hemos calculado la fuerzaque éste ejerce sobre su eje.
Materiales:
* Frasco de Vidrio.
* Capas planas de unicel.
* Tubo de PVC.
* Conectores y coples de PVC.
* Aspas de plástico.
* Motor de 16 W.Procedimiento:
Para poder llevar a cabo este experimento seguimos cada uno de los siguientes casos:
1. Forramos un frasco de vidrio con una capa de unicel, con el fin de acondicionarlo para evitaral máximo la transmisión de calor entre el interior del mismo y su exterior.
2. Embonamos el eje de rotación del motor con el tubo de PVC, enseguida incrustamos las aspas de plástico en él,aseguramos mediante tornillos el motor a la tapa del frasco, y de esta manera nuestro recipiente está listo.
3. A continuación mostraremos la manera en que calculamos el trabajo del motor.
Igualamos eltrabajo producido por una masa al caer (experimento original) con el trabajo realizado por un motor, donde es la torca ó el momento de fuerza del motor.

Se tiene:

Donde es la velocidad...
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