Termodinamica

Práctica No 1 Análisis estadísticos de los datos termodinámicos 1. Objetivo general: Aplicación correcta de las herramientas estadísticas en el manejo de propiedades, tales como: presión, temperatura y volumen. 2. Objetivos específicos: 1) Definir las siguientes propiedades de fluidos: presión, temperatura y volumen. 2) Operar correctamente instrumentos de medición de presión y temperatura. 3)Aplicar claramente las medidas de tendencia central media, desviación estándar de la muestra. Desviación estándar de la media o desviación de error. 4) Ajustar datos experimentales a una recta utilizando el método de mínimos cuadrados. 5) Aplicar métodos de interpolación lineal y extrapolación de curvas ajustadas. 2. Marco teórico: Medición: Este proceso implica elegir una unidad de medida (metro,milímetro, kilometro, o año luz, en caso de longitudes) y de poder determinar cuántas de estas unidades están comprendidas en la cantidad a medir. Lectura de un Instrumento: Apreciación de instrumento: La menor división de la escala de un instrumento, en el caso de una regla graduada en centímetros (cm) un (1) milímetro. La apreciación del instrumento solo depende de la escala. Errores de Medida:Una investigación experimental nunca estará exenta de errores, a los que se les llama error experimental Error Experimental: En la medida en que se minimice la presencia del error experimental en el desarrollo del experimento, mayor confiabilidad tendrán los resultados y conclusiones que de él se deriven. Existen varios tipos de errores que ocurren al efectuar cualquier medición y se clasifican endos grandes categorías: Errores Casuales: Como se ha señalado, a pesar de realizar las medidas con el mismo instrumento y con el mayor cuidado posible, si se repite se obtienen valores ligeramente distintos entre sí. Esto no se deriva del producto del descuido, pero sí de la interacción del observador con el instrumento de medida, durante el cual tiene que seguir unos pasos en los cuales sureacción en uno u otro sentido. Errores Sistemáticos: Estos son errores que siempre afectan la medida en un mismo sentido, son debidos a fallas en los instrumentos o a un procedimiento de medida defectuoso. El instrumento puede estar defectuoso pero aun así si se da cuenta de la existencia de este error se pueden corregir las medidas ya que el efecto sobre ellas es constante. Estos errores son fáciles dedetectar y corregir consecuentemente el procedimiento de medición, por ejemplo, calibrando mejor los aparatos antes de realizar la medida. Valor Medio o Media ( ): Sea X la cantidad a medir, Xv, el valor verdadero de esa cantidad. Ese valor Xv no se conoce siempre pero se puede tomar como el valor que se ha determinado con instrumentos que sean muchos más precisos del que se tenga a disposición,por ejemplo, en el caso de la determinación de la aceleración de la gravedad g, hay valores muchos más precisos que los que se determinan en este curso y el cual se puede tomar como Xv. Si se hace n veces se van a obtener n resultados para X(X1, X2, X3,…………Xn), y esto permite el cálculo de los promedios aritméticos X de los Xi medidos:

X=

(X + X + X + ⋯ … . . +X )

(1)

Donde: X= mediaXi= valores de las mediciones n= número total de mediciones Si n es grande se puede demostrar que X es un valor mucho más cercano a Xv que cualquier otro valor Xi tomado al azar. Por consiguiente la mejor manera de proceder para acercarse lo más posible al valor Xv es: Realizar un número, n grande de mediciones de X, y mientras más grande mejor. Realizar el promedio desacuerdo a la expresión (1).Tomar este valor medio, X como el resultado de la medida. Si se conoce el valor de Xv la diferencia va a ser igual al resultado de X – Xv que es el error de la medida, recordando que no siempre se conoce el valor verdadero de Xv. Desviación Estándar de una Serie de Medidas o de la Muestra (s): Otra cantidad de mucha utilidad en el laboratorio y en el proceso de medida, es la desviación estándar...