EQUIVALENTE MECANICO DEL CALOR

UNIVERSIDAD CATOLICA BOLIVIANA DE SAN PABLO
FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS E INGENIERIA
LABORATORIODE FISICA II









PRACTICA Nro.7
EQUIVALENTE MECANICO DEL CALOR

ESTUDIANTE: ROXANA TICONA SANGA
GRUPO: LUNES MIERCOLESVIERNES– 14:30-16:00
FECHA DE REALIZACON DE LA PRÁCTICA: 18/07/2012
FECHA DE ENTREGA DE INFORME:19/07/2012
NUMERO DE CELULAR: 60689970
NUMERO TELEFONICO:2824443



La Paz- Bolivia
EQUIVALENTE MECANICO DEL CALOR
1.-OBJETIVO
Determinar el equilibrio mecánico de calor mediante un sistema el equipo de transferencia de calor.
2.- FUNDAMENTO TEORICO
Fue Joule quien estableció la relación precisa entre energía mecánica y calor.
El calor es transferencia de energía debido a diferencias de temperatura. En este contexto se introduce la caloría:
Unacaloría es el calor que se necesita transferir a un gramo de agua, para cambiar su temperatura de 14.5 a 15.5 grados Celsius
Se tiene además: 1Cal=1000 cal.
Joule utilizando una rueda con paletas conectada a un conjunto de poleas con pesos en sus extremos pudo mostrar una relación precisa entre la energía mecánica de los pesos en las poleas y el aumento de temperatura del agua en elrecipiente, debido a la rotación de las paletas. Esto da:
1 cal= 4.186 J
Una técnica para medir el calor específico de una sustancia X consiste en calentar una muestra hasta una temperatura conocida , colocarla en un recipiente con agua de masa conocida y temperatura menor , medir la temperatura del sistema después de alcanzado el equilibrio.
Como el trabajo realizado es despreciable, la conservaciónde la energía implica:
(1)

Note que la convención de los signos implica el signo - en el lado derecho de esta ecuación (El agua absorbe calor).
Sea la masa de la sustancia X.
Se tiene:
(2)

Esto es:
(3)
En la simulación de la experiencia de Joule, se desprecia el equivalente en agua del calorímetro, del termómetro, del eje y de las paletas, la pérdida de energía por las paredesaislantes del recipiente del calorímetro y otras pérdidas debidas al rozamiento en las poleas, etc.
Sea M la masa del bloque que cuelga y h su desplazamiento vertical
m la masa de agua del calorímetro
T0 la temperatura inicial del aguay T la temperatura final
g=9.8 m/s2 la aceleración de la gravedad
La conversión de energía mecánica íntegramente en calor se expresa mediante la siguienteecuación.
Mgh=mc(T-T0) (4)
Se despeja el calor específico del agua que estará expresado en J/(kg K).
(5)
Como el calor especifico del agua es por definición c=1 cal/(g ºC), obtenemos la equivalencia entre las unidades de calor y de trabajo o energía.
2.2. CALOR DE LATENTE

Cuando hay transferencia de calor sin cambio de temperatura(como en una transición de fase) se habla de calor latente L.
Lacantidad de calor Q necesaria para cambiar la fase de una masa m de una sustancia pura es:

(6)

Calor latente de fusión: Cambio de fase de sólido a líquido.
Calor latente de vaporización: Cambio de fase de líquido a gas.
3.- PROCEDIMIENTO
El equipo de transferencia de energía con el que se elaboró lapráctica contaba con las siguientes características: contador, una palanca, una cuerda, un cilindro, un ohmímetro y una masa colgante. Donde la cuerda está sujeta a la masa colgante y en tanto el cilindro esta conectado con el ohmímetro, como se observa e¡çn las fifuras a.
Previamente antes de realizar el experimento se realiza una prueba para verificar si esta apto para realizar el experimento,una vez realizada la prueba se procede a latoma de datos generados por el contador y el ohmímetro. Primeramente al cilindro se lo coloca en agua para que tenga una temperatura menor ( ver figura b)a la que tenia, inmediatamente comenzamos con la observación del ohmímetro y registramos la resistencia inicial luego se calcula el peso de la masa del cilindro, se verifica el radio del cilindro dado...