Equivalente electrico del calor

Laboratorio Física 2 B&G

2do Cuatrimestre 2006

Equivalente eléctrico del calor
Objetivo Estudio de la relación entre el trabajo eléctrico y el calor y determinación de la relación entre elJoule y la caloría. Introducción El principio de conservación de la energía nos dice que si una dada cantidad de energía de algún tipo se transforma completamente en calor, la variación de la energíatérmica resultante debe ser equivalente a la cantidad de energía entregada. En este experimento buscamos demostrar la equivalencia entre la energía entregada a un sistema y el calor en que se convierte.Si la energía se mide en Joules y el calor en calorías, nos proponemos también encontrar la equivalencia entre estas unidades. A la relación cuantitativa entre Joules y calorías la llamaremosequivalente eléctrico (o mecánico) del calor, y la denominaremos Je. Recordamos que Joule es la unidad de energía del Sistema Internacional de unidades: 1 J = 1 N-m; y una caloría es la cantidad de calor quehay que suministrar a un gramo de agua para elevarle la temperatura 1 ºC (desde 14.5 ºC hasta 15.5 ºC).

Calorímetro Un dispositivo muy útil para los experimentos de termodinámica es el calorímetrode mezclas, que consiste en un recipiente con una buena aislación térmica y que contiene un líquido (por lo regular agua), un termómetro y otros elementos, como un agitador y un calefactor (resistenciaeléctrica). No debemos olvidar que el calorímetro participa como parte integrante en los procesos de transferencia de calor que se realicen en él y por tal motivo es importante caracterizar sucomportamiento térmico. Si por algún método suministramos una cantidad de calor Q al sistema, la temperatura del calorímetro aumentará una cantidad ∆T. La relación entre estas cantidades será:

Aquí,cagua es el calor específico del agua, ctermo representa el calor específico del termómetro y cxx el calor específico del recipiente, agitador y demás elementos dentro del calorímetro, estos dos...