Informe Experimentacion Fisica Movimiento Rectilíneo Uniforme

EFECTO JOULE
Viviana Bolaños Dávalos, Vanesa Ulloa, María del Carmen Valverde.
UNIVERSIDAD DEL VALLE
Cali, Noviembre de 2008


RESUMEN
La trasferencia se manifiesta como calentamiento de la resistencia y de su medio ambiente, fenómeno que se denomina Efecto Joule. Para lograr la medición de dicha transferencia en esta práctica se utilizó el calorímetro para estudiar este proceso entre uncircuito y el medio ambiente, obteniendo como resultado que cuando los cuerpos a diferentes temperaturas se ponen en contacto térmico entre sí, la temperatura del cuerpo más caliente disminuye y la temperatura del cuerpo más frío aumenta; si están en contacto durante cierto tiempo.

INTRODUCCIÓN
“El calor es energía en tránsito siempre fluye de una zona de mayor temperatura a una zona de menortemperatura, con lo que eleva la temperatura de la segunda y reduce la de la primera, siempre que el volumen de los cuerpos se mantengan constantes” lo anterior fue observado al realizar la práctica de laboratorio, ya que el calor del agua paso al termómetro cuando estuvo dentro del calorímetro que contenía la resistencia.
La unidad de calor se define como el calor necesario para producir algúncambio de temperatura, previamente convenido, en una cantidad predeterminada de la sustancia; el calorímetro permite medir las cantidades de calor absorbidas o cedidas a través de los cambios físicos o químicos que experimenta la sustancia, esto fue observado durante el laboratorio con el agua. Por otra parte cuando el termómetro está en contacto con una sustancia fluye calor entre ambos hasta quealcanza la misma temperatura, es decir si se conoce la temperatura del termómetro también se conoce la temperatura de la sustancia, este efecto de igual manera se observo en el laboratorio.

METODOLOGÍA
En el desarrollo del laboratorio inicialmente se midió la magnitud de la masa del agua (207g) y la del calorímetro a temperatura ambiente, continuamente se procedió a realizar un montajeen circuito simple que constaba de una resistencia en serie a un reóstato y una fuente de poder, esta resistencia se sumergió en el calorímetro con agua aislado térmicamente del exterior, para poder medir la energía disipada por el resistor y relacionarla con la energía calorífica ganada por el sistema agua + calorímetro por el efecto de aumento de temperatura. Se verifico que los instrumentosde medición estuvieran en el rango apropiado y con la polaridad correcta antes de conectar la fuente; luego, se introdujo el sensor de temperatura y se tomó la temperatura inicial del agua, se cerró el interruptor y se procedió a la medición de la variación de la temperatura, la intensidad y el voltaje de manera simultánea. Este proceso se repitió para otras dos muestras de agua de 156 g y 259g.Materiales y Equipos

Calorímetro con resistencia calefactora.
Fuente de poder PHYWE.
Reóstato
Cables de conexión.
Termómetro.
Cronometro.
Amperímetro.
Voltímetro.
Balanza.




Resultados y análisis

Lo que se busca obtener experimentalmente es un ajuste para el modelo planteado teóricamente. De esta, manera bajo ciertas suposiciones el principio de conservación de laenergía se expresa así:

 Ec.1

Donde    ) Ec. 2

Se busca entonces que:

 t +  Ec.3

Se ajuste a una recta de la forma:

 Ec.4

De donde se tiene que: α es la pendiente y  es el intercepto con la ordenada.

De la ecuación 4 obtenemos el valor de la constante α así:

 Ec.5
Experimentalmente se obtuvieron los datos detiempo, Voltaje, corriente, y Temperatura para el proceso de calentamiento de 3 masas diferentes de agua los cuales se muestran a continuación:

Tabla 1. Datos experimentales Muestra 1
MUESTRA 1
Tiempo (S) ± 0,1s
Voltaje (V) ± 0,01 V
Corriente (A) ± 0,01A
Temperatura (ºC) ± 1 ºC
0
6,32
3,09
15
60
6,34
3,1
16
120
6,35
3,12
18
180
6,34
3,27
20
240
6,65
3,27
22
300
6,98...