fisica II calor absorbido/disipado

Experiencia n° 8
CALOR ABSORBIDO/DISIPADO Y CONVECCION
RESUMEN:
De la experiencia realizada se demostró algo muy importante la dependencia lineal de la temperatura respecto al tiempo: , dedonde representa la pendiente y la temperatura inicial.

Además se demostró que cuando menor es la masa del líquido mayor es el flujo calorífico, de aquí además disminuye la cantidad de calor.

Luegode haber realizado la experiencia en la parte en la que se dejó enfriar el agua cuando se añadió el hielo, se incrementó la rapidez de enfriamiento del agua, debido a que el hielo absorbe el calor liberado por el agua caliente cumpliéndose así el balance de energía.

INTRODUCCIÓN:
En el presente informe se dará a conocer el estudio del calor absorbido por un líquido, su dependencia conrespecto al tiempo, y además la comparación de la cantidad de calor absorbido para diferentes porciones de masa de un líquido.
Se debe definir la energía térmica que gana o pierde un cuerpo de masa es directamente proporcional a su variación de temperatura.
Esto es: … (1)



El suministro de energía térmica por cantidad de tiempo a un cuerpo, corresponde a que éste recibe un flujo caloríficoH. Si el flujo es constante:
… (2)
De (1) y (2) se tiene: ,luego
Se integra y se obtiene:

… (3)
Es una función lineal, donde representa la pendiente y la temperatura inicial.
MÉTODO EXPERIMENTAL:
Para esta experiencia es necesario contar con los siguientes equipos y materiales: un mechero de Bunsen (usado para calentar el agua hasta ebullición), un soporte universal y un clamp(para sostener el termómetro), un termómetro (para medir la temperatura del agua cada cierto intervalo de tiempo), un vaso de precipitado (que contendrá el agua la cual se calentará hasta que hierva), un vaso de espuma de poliuretano (donde el hielo se derretirá en el agua caliente).
El procedimiento de la experiencia consta de 2 partes:
MONTAJE 1
Primera Parte:
Se coloca un cierto volumen deagua en un vaso pirex a temperatura ambiente. Se
anota el volumen inicial y la temperatura inicial.







Fig.1
Se enciende el mechero y se calienta el agua, y se toma cada 30s la temperatura hasta ebullición. Se colocan los datos en la Tabla 1.
Se repite este procedimiento con la mitad del volumen de agua, y se colocan los datos en la Tabla 2.


Se realiza la gráfica paracada volumen de agua, se nota la diferencia entre sus pendientes.
Segunda Parte:
El agua caliente de 300ml, se toma 200ml y se vierte en un vaso de espuma poliuretano. Se coloca un termómetro y se toma la temperatura cada 10s durante 3 minutos. Estos datos se colocan en la Tabla 3.
Se seca un cubo de hielo y se introduce en el agua anterior y se sigue tomando la temperatura hasta que el cubose funda, estos datos se colocan en la Tabla 4.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN:
En este punto del informe se mostrarán los datos de temperatura tomados en el procedimiento experimental.

TABLA 1

21
25
29
33
37
40
44
47
51

0
30
60
90
120
150
180
210
240


56
60
64
68
71
75
79
82
85

270
300
330
360
390
420
450
480
510


87
89
91
93
95
97
99

540570
600
630
660
690
720



TABLA 2

21
25
31
35
39
44
49
55
60

0
30
60
90
120
150
180
210
240


65
70
74
78
82
86
90
93
96

270
300
330
360
390
420
450
480
510


98

540

Se grafica la variación de la temperatura T versus el tiempo t para cada tabla de datos.
Para
Gráfica T vs t:




Para
Gráfica T vs t:


Se nota a partir delas dos gráficas lineales que la primera gráfica tiene una menor pendiente y la segunda una mayor pendiente.
Se usa la ecuación (3) para hallar el flujo calorífico para cada masa de agua empleada:
Para :

De donde:
Para :

De donde:
Se nota que el flujo calorífico es mayor en la primera cantidad de agua, lo cual demuestra que a mayor masa se necesitará más calor.


TABLA 3

91...