Efecto Joule

EFECTO JOULE

RESUMEN
En el presente informe se analizó el comportamiento del cambio de la temperatura del agua cuando esta se encuentra afectada por una resistencia en la cual circula una cantidad de corriente eléctrica. Los cálculos se realizan por medio de un método variacional del voltaje respecto a un tiempo estable. También se estudió la Ley de Joule, que consiste en que, la energíapotencial eléctrica se transforma en calor (resistencia). En el efecto Joule, se comprobó el hecho de que un conductor se calienta a través de una resistencia por la que circula corriente eléctrica. Para esto, se tuvo en cuenta la masa del agua, la masa del calorímetro (48.1g), el calor específico del agua (1cal/gm°C), la capacidad calorífica del calorímetro (0.215cal/g°C); y la variación en latemperatura. Como resultados del experimento se obtuvo lo siguiente = 545,217 4,13 , = 763,750 23,99 y = 880,507 37 .
INTRODUCCIÓN
En la practica se plantean como objetivos básicos conocer el porque y como se realiza la transferencia de calor de una sustancia cuando esta se ve sometida a una corriente eléctrica y a partir de los datos obtenidos hallar un valor aproximado de larelación que existe entre una caloría con unidad de trabajo (Joule); Lo anterior se da como motivación al querer verificar la teoría que nos informa que en la transferencia de calor se realiza un trabajo. Se suele hablar de un flujo de transferencia de calor de A a B mientras existan cambios de temperatura. El proceso de una transferencia de calor se pensó en un principio que era el flujo de un fluidoinvisible e imponderable llamado calórico, el cual se producía cuando se quemaba una sustancia y podía fluir desde una región rica en calorías (temperatura elevada) a una región de menor calorías (temperatura mas baja).
Cuando tiene lugar una transferencia de energía en virtud exclusivamente de una diferencia de temperatura, se denomina flujo de calor.
MARCO TEÓRICO
El efecto Joule se interpretaconsiderando procesos energéticos que tienen lugar en un sistema compuesto por una resistencia o varias de estas, una fuente de voltaje o de poder y al sistema al cual se le va a aplicar el proceso energético, el calor (o la energía disipada en forma de calor) se mide por medio de la corriente I que circula por medio de la resistencia, el voltaje aplicado y la temperatura del sistema, la cantidadde calor producida al paso de esa corriente eléctrica, es proporcional a la resistencia, al cuadrado de la intensidad, y al tiempo. La rapidez con que se transfiere al ambiente la energía potencial eléctrica de las cargas que circulan por el circuito es P=VxI (Siendo [V] la caída de potencial a través de la resistencia [R], antes mencionada). P se denomina potencia disipada en la resistencia. Portanto, la energía cedida durante el tiempo [t] al ambiente, supuesto que P sea constante, es P*t.
Por otro lado, el cambio de temperatura que se produce en un sistema de masa cuando se le transfiere una cantidad de energía [E] esta dado por:

Siendo [c] una propiedad constitutiva del sistema denominada “calor especifico”. La disipación de calor a través de la resistencia hacia el medio se leconoce como efecto joule.
DETALLES EXPERIMENTALES
Inicialmente se verificaron todas las conexiones en el sistema, el voltímetro se conecto en paralelo en el sistema, el amperímetro en serie, estos dos medidores se colocaron en escala de corriente directa (DC), se peso el vaso calorímetro con y sin el agua, se sumergió la resistencia y luego se encendió la fuente de poder y se vario laresistencia (se movió un poco mas allá de su punto máximo) se midió la corriente entre 2 y 3 amperios; la corriente ajustada fue de 2.65 A y el voltaje fue de 12.55 V, el termómetro se coloco de manera que tocara solo el agua, luego se procedió a agitar constantemente y se tomo cada minuto el valor de la temperatura, ya que el voltaje y la corriente son regularmente constantes, una ves subió unos 10 a...