polarizacion de la luz
Páginas: 13 (3217 palabras)
Publicado: 3 de noviembre de 2013
LAB Nº 1 DETERMINACION DEL EQUIVALENTE MECANICO DEL CALOR
I.- OBJETIVOS
2.1 Transformar energía cinética en calor .
2.2 Estimar el equivalente en agua del calorímetro
2.3 Determinar experimentalmente el equivalente mecánico del calor
II.- INTRODUCCION:
El objetivo de la práctica es la determinación del equivalente mecánico J de la caloría; para obtenerlo se calcula el calorabsorbido por una masa de agua que se calienta gracias a la energía suministrada por una resistencia eléctrica por la que circula una cierta intensidad I. Dado que el agua se encuentra en un calorímetro, se ha de determinar en primer lugar el equivalente en agua K de este último.
II.- MARCO TEORICO:
En esta práctica vas a calcular la equivalencia existente entre calor y trabajo, es decir, enel Sistema Internacional de unidades, la equivalencia entre Julios y Calorías (1 J = 4.184 cal). Es importante que no confundas calor con temperatura. El calor es una energía en tránsito entre dos cuerpos que están a distinta temperatura.
Definición de Caloría: cantidad de energía térmica que se necesita para elevar la temperatura de un gramo de agua un grado Celsius.
Joule demostró queexisten diversas formas de energía que, al suministrarlas a un sistema pueden elevar la temperatura de un gramo de agua un grado Celsius. De esta forma pudo calcular el trabajo necesario (en Julios) para realizar esta acción. En esta práctica mediremos el trabajo eléctrico necesario para calentar un gramo de agua y elevar su temperatura un grado celsius.
donde c0 es el calor específico delagua, c0=1 cal/(g K). Por tanto, despejando
Una vez calculado el equivalente en agua de tu calorímetro ya puedes estudiar la cantidad de trabajo
eléctrico necesario para elevar la temperatura de una masa de agua de un gramo, un grado centígrado; es
decir, ya puedes determinar el llamado Equivalente Mecánico del Calor.
El principio en el que se basa esta parte del experimentoconsiste en suministrar energía eléctrica a una
resistencia eléctrica rodeada de agua dentro de un calorímetro, y medir el calor desarrollado en éste.
Como la potencia eléctrica, P , suministrada a un sistema viene dada por P = I V , (donde I es la corriente
eléctrica, y V la diferencia de potencial del generador, que se suponen constantes), la energía W
aportada a la resistencia en un tiempo tserá igual a la potencia multiplicada por el tiempo, de modo que:
Cuando la resistencia se sumerge en el calorímetro, que contiene una masa de agua M=M1+M2, la energía
eléctrica W se invierte en elevar la temperatura del sistema (agua y calorímetro) desde una temperatura
inicial T0 a una temperatura final Tf.
Por tanto, el calor absorbido por el agua y el calorímetro desde unatemperatura T0 a una Tf es:
De este modo, la relación entre trabajo y calor, o lo que es lo mismo, el equivalente mecánico del calor
queda:
III.- MATERIALES, EQUIPOS E INSTRUMENTOS
Materiales
Calorímetro. La resistencia calefactora se encuentra en el interior del calorímetro.
Agitador.
Sonda térmica. .
Amperímetro
Voltímetro.
Equipos
Cámara fotográficadigital
Instrumentos
Balanza analítica de precisión (0.0001 gr).
Probeta graduada de 50ml.
Regla milimetrada
Matraz Erlenmeyer 250 ml.
Termómetro
Vaso de precipitación de aproximadamente 600 -800 cm3.
Vaso de precipitación de aproximadamente 200-400 cm3.
Soporte con tenaza
IV.- PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
Toma una masa inicial de agua fría con la probetagraduada. Introduce la sonda térmica en la probeta y mide la temperatura T01 de dicho volumen de agua. Anota los resultados. Calcula la masa M1 correspondiente a este volumen de agua utilizando la tabla [13.1], donde aparece la densidad del agua a distintas temperaturas.
Vierte en el calorímetro el volumen de agua V1.
Calienta esta masa M1 utilizando la resistencia calefactora hasta una...
I.- OBJETIVOS
2.1 Transformar energía cinética en calor .
2.2 Estimar el equivalente en agua del calorímetro
2.3 Determinar experimentalmente el equivalente mecánico del calor
II.- INTRODUCCION:
El objetivo de la práctica es la determinación del equivalente mecánico J de la caloría; para obtenerlo se calcula el calorabsorbido por una masa de agua que se calienta gracias a la energía suministrada por una resistencia eléctrica por la que circula una cierta intensidad I. Dado que el agua se encuentra en un calorímetro, se ha de determinar en primer lugar el equivalente en agua K de este último.
II.- MARCO TEORICO:
En esta práctica vas a calcular la equivalencia existente entre calor y trabajo, es decir, enel Sistema Internacional de unidades, la equivalencia entre Julios y Calorías (1 J = 4.184 cal). Es importante que no confundas calor con temperatura. El calor es una energía en tránsito entre dos cuerpos que están a distinta temperatura.
Definición de Caloría: cantidad de energía térmica que se necesita para elevar la temperatura de un gramo de agua un grado Celsius.
Joule demostró queexisten diversas formas de energía que, al suministrarlas a un sistema pueden elevar la temperatura de un gramo de agua un grado Celsius. De esta forma pudo calcular el trabajo necesario (en Julios) para realizar esta acción. En esta práctica mediremos el trabajo eléctrico necesario para calentar un gramo de agua y elevar su temperatura un grado celsius.
donde c0 es el calor específico delagua, c0=1 cal/(g K). Por tanto, despejando
Una vez calculado el equivalente en agua de tu calorímetro ya puedes estudiar la cantidad de trabajo
eléctrico necesario para elevar la temperatura de una masa de agua de un gramo, un grado centígrado; es
decir, ya puedes determinar el llamado Equivalente Mecánico del Calor.
El principio en el que se basa esta parte del experimentoconsiste en suministrar energía eléctrica a una
resistencia eléctrica rodeada de agua dentro de un calorímetro, y medir el calor desarrollado en éste.
Como la potencia eléctrica, P , suministrada a un sistema viene dada por P = I V , (donde I es la corriente
eléctrica, y V la diferencia de potencial del generador, que se suponen constantes), la energía W
aportada a la resistencia en un tiempo tserá igual a la potencia multiplicada por el tiempo, de modo que:
Cuando la resistencia se sumerge en el calorímetro, que contiene una masa de agua M=M1+M2, la energía
eléctrica W se invierte en elevar la temperatura del sistema (agua y calorímetro) desde una temperatura
inicial T0 a una temperatura final Tf.
Por tanto, el calor absorbido por el agua y el calorímetro desde unatemperatura T0 a una Tf es:
De este modo, la relación entre trabajo y calor, o lo que es lo mismo, el equivalente mecánico del calor
queda:
III.- MATERIALES, EQUIPOS E INSTRUMENTOS
Materiales
Calorímetro. La resistencia calefactora se encuentra en el interior del calorímetro.
Agitador.
Sonda térmica. .
Amperímetro
Voltímetro.
Equipos
Cámara fotográficadigital
Instrumentos
Balanza analítica de precisión (0.0001 gr).
Probeta graduada de 50ml.
Regla milimetrada
Matraz Erlenmeyer 250 ml.
Termómetro
Vaso de precipitación de aproximadamente 600 -800 cm3.
Vaso de precipitación de aproximadamente 200-400 cm3.
Soporte con tenaza
IV.- PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
Toma una masa inicial de agua fría con la probetagraduada. Introduce la sonda térmica en la probeta y mide la temperatura T01 de dicho volumen de agua. Anota los resultados. Calcula la masa M1 correspondiente a este volumen de agua utilizando la tabla [13.1], donde aparece la densidad del agua a distintas temperaturas.
Vierte en el calorímetro el volumen de agua V1.
Calienta esta masa M1 utilizando la resistencia calefactora hasta una...
Leer documento completo
Regístrate para leer el documento completo.