INFORME PRACTICA EFECTO JOULE

1.
2.

EFECTO JOULE
Ingrith Carolina Muñoz Ordoñez
Fainy Catherine Rosero Valencia
3. Roby Anderson Pérez Hoyos
4. Cristian Felipe Benavides

Universidad del Cauca, Laboratorio electromagnetismo, ingrithc@unicauca.edu.co, fainyr@unicauca.edu.co,
robyperez@unicauca.edu.co, cristianbenavides@unicauca.edu.co, Popayán, Cauca.
Abstract: This document contains information obtained in the practices ofthe heat capacity and the Joule
effect. This effect is one of many that occur in different settings of everyday life and gives explanation to
many situations we experience, so it is very important to know that these physical phenomena produce
perceptions of our environment.
Palabras clave: calorímetro, capacidad calorífica, adiabática, equivalente mecánico.

1.

INTRODUCCIÓN

Para desarrollar lapráctica del efecto Joule fue
necesario realizar primero la práctica de capacidad
calorífica, con el fin de obtener la equivalencia en
agua del calorímetro que se utilizo en ecuaciones
y fue motivo análisis posteriormente. En cuanto a
la primera práctica se experimentó con el agua
como elemento principal en relación al
calorímetro, ya que, la interacción con el agua
permite el cálculo de la masa delcalorímetro.
Como procedimiento manipulamos mezclas de
agua todo con el fin de establecer y conocer la
transferencia de energía en forma de calor debido
a la variación de temperaturas en un medio
hermético. En la segunda práctica se intentó
determinar la disipación de la potencia en forma
de calor que equivale a las pérdidas energéticas
del circuito. Como se exhibirá experimentalmente
yanalíticamente en el presente informe.

2.

MARCO TEORICO

Para elevar la temperatura de un cuerpo o sistema
es necesario ponerlo en contacto con otro cuerpo
de
temperatura mayor o bien realizando trabajo
mecánico sobre este, esta energía mecánica si se
transforma en energía térmica se mide en calorías;
se encontró la relación entre las caloríficas y las
unidades de Joule mediante una experiencia en la

cualla energía mecánica es transformada
íntegramente en energía térmica. Joule determino
la equivalencia de 4.186 Julios = 1cal, a través de
un aparato en el cual unos pesos que caen pierden
energía mecánica, haciendo girar un conjunto de
paletas dentro de un recipiente que contiene agua,
originando calentamiento del agua. Actualmente
sigue siendo aceptado este resultado. Como regla
general,
y
salvoalgunas
excepciones puntuales, la temperatura de un cuerp
o aumenta cuando se le aporta energía en forma de
calor. El cociente entre la energía calorífica Q de
un cuerpo y el incremento de temperatura T
obtenido recibe el nombre de capacidad calorífica
del cuerpo, que se expresa como:
𝑄
(1)
∆𝑇
La capacidad calorífica es un valor característico
de los cuerpos, y está relacionado con otra
magnitudfundamental de la calorimetría, el calor
específico.
𝐶=

.
2.2 Capacidad calorífica del Calorímetro
En Calorimetría es frecuentemente deseable
conocer la Capacidad calorífica del calorímetro
mismo, mejor que la de todo el sistema
calorimétrico (calorímetro y agua). El calor
liberado (Q) por una reacción o proceso es

absorbido por el calorímetro y cualesquiera
sustancias que haya en él. Si laúnica otra
sustancia que hay en él es el agua, entonces el
siguiente balance de energía es válido:
Q = Qcal + Qa

C = Ccal + Ca ma

3.

a)

Qcal = Ccal ΔT

(3)

Qa = Ca ΔT

(4)

Donde Ccal es la Capacidad calorífica del
calorímetro y Ca es la del agua. Como el agua y el
calorímetro están en equilibrio térmico, ambos
tienen la misma temperatura y por tanto el mismo
incremento de temperatura ΔT . Portanto la
Capacidad calorífica de todo el sistema
calorimétrico (C) es la suma de las Capacidades
caloríficas de los componentes individuales.

b)

c)
d)

e)
f)

(5)

La Capacidad calorífica es una propiedad
extensiva, es decir, depende de la cantidad de
sustancia. El calorímetro es fijo, por tanto su
Capacidad calorífica es un valor fijo. Pero la
cantidad de agua puede cambiar y, por tanto, se...