“ Taller Experimental De Calor Demostrativo”

“ Taller Experimental de Calor Demostrativo”

Objetivos Generales de la Experiencia:
1.- Conocer las formas de propagación del calor.
2.- Analizar los efectos de radiación térmica

Objetivos Particulares:
El objetivo de esta experiencia es analizar de qué manera afecta el color de una sustancia en la absorción o liberación de calor. Para ello se utilizan dos tubos de ensayo: uno conlíquido transparente y otro con líquido negro (con tinta negra diluida). El líquido utilizado es el mismo, sólo cambia su color. Ambos tubos son suspendidos juntos a una distancia de 50 cm de una lámpara de emisión infrarroja (220 Volts). Haciendo las mediciones pertinentes se obtendrán datos necesarios para la elaboración de curvas de calentamiento y enfriamiento de ambos líquidos sometidos aeste proceso, de manera de poder contrastar el comportamiento de ambos.

Introducción Teórica:
En nuestro diario vivir nos es bastante útil la sensación de calor o frío, según la que regulamos nuestros hábitos de alimentación y vestimenta, dependiendo del lugar donde se vive y la estación del año en que estemos, entre otros factores. Sin embargo esta “sensación” es marcadamente subjetiva ycarece de rigor científico. Para expresar esta diferencia, los científicos han introducido el concepto de temperatura que, de manera muy sencilla, podríamos definir como la asignación de un valor numérico, de manera convencional a aquello que llamamos caliente o frío. Es entonces, una medida de la energía cinética promedio de las moléculas que conforman una sustancia, por lo tanto mide laintensidad de la energía interna y no su cantidad. El Calor por su parte, es una de las formas en que se manifiesta dicha energía y corresponde a la cantidad de energía interna neta que fluye de los cuerpos de energía interna más alta a los cuerpos de energía interna más baja o bien desde el que tiene mayor al que tiene menor temperatura.
Existen tres métodos básicos por medio de los cuales el calorpasa desde una región de alta temperatura a otra de más baja temperatura, a saber: conducción, convección y radiación.
La conducción tiene lugar cuando el extremo de una barra se coloca en una llama mientras el otro se sostiene de la mano y se observa que parte de la barra se calentará gradualmente. Es un proceso relativamente lento, en que la energía térmica se transfiere por medio de losmovimientos de los electrones o de las interacciones moleculares y que transporta energía y no materia. La convección implica la propagación del calor de un lugar a otro con un movimiento real de la sustancia, (movimiento de masa). Se presenta en fluidos (líquidos y gases), y un ejemplo de esta propagación es la que presenta una estufa de aire caliente. Por último, la radiación es el mecanismo depropagación que funciona mediante la transmisión de la energía a través de ondas electromagnéticas. Es energía electromagnética que se propaga a través del espacio vacío(a diferencia de los dos mecanismos anteriores que precisan de de algún material para la transmisión del calor) y lo hace a la velocidad de la luz. De manera general diremos entonces que la luz del sol calienta los edificios porradiación; el aire lo hace por convección mientras que el calor se transfiere a través de las paredes por conducción.

En el siguiente informe de laboratorio centraremos nuestra atención en el mecanismo de Radiación y en el hecho de que la cantidad de calor absorbido o reflejado por un cuerpo depende de la intensidad de la radiación y del color del cuerpo. Los objetos negros son los más absorbentesde calor mientras que los blancos son los más reflectores. El concepto de “blanco” y “negro” hace referencia a los colores perfectos o teóricos. Los colores reales nunca son perfectos, de manera que los objetos no absorberán ni reflejarán toda la radiación.

Constataremos, además, la veracidad de la ley de enfriamiento de Newton que establece que cuando la diferencia de temperaturas entre un...