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“AÑO DE LA PROMOCIÓN DE LA INDUSTRIA RESPONSABLE Y EL COMPROMISO CLIMÁTICO”










CURSO: FÍSICA II.
PROFESORES: RABANAL MUÑOZ JOSÉ
ESCUELA: ING. DE MINAS.
CICLO: III.











MEDICION DEL CALOR ESPECÍFICO DE LA GLICERINA ANHIDRA BASANDOSE EN LA LEY DE ENFRIAMIENTO DE NEWTON
Escuela Profesional de Ingeniería de Minas, Universidad Nacional de Trujillo
Av. Juan Pablo II s/n, La Libertad,Trujillo, Perú

RESUMEN
Con sesión de laboratorio aprendimos una forma fácil y entretenida de poder calcular el calor especifico de un líquido, con instrumentos que podemos encontrar en cualquier laboratorio incluso en nuestra casa; tales como una fuente de calor, un termómetro, un cronometro y un vaso pírex. El propósito es determinar de manera experimental el calor específico de la glicerinabasándonos en la ley de enfriamiento de Newton. Planteamos que el experimento estará compuesto de dos pasos el 1° paso consistirá en aplicar la ley de enfriamiento de Newton para el Agua con el propósito de determinar su k (constante de enfriamiento); el 2° paso consistirá en aplicar la ley de enfriamiento de Newton para la Glicerina, luego ayudándonos con los datos obtenidos en el 1° paso calcular elcalor especifico de la glicerina .Fue posible determinar el calor especifico de la glicerina, el cual es 2 ± 0.003 cal/ (g× °C).

OBJETIVOS
(1) Determinar la constante de enfriamiento (k) tanto para el agua como para la glicerina.
(2) Determinar experimentalmente el calor específico de un líquido, en este caso glicerina anhidra
(3) Estudiar la ley de enfriamiento de Newton.

I. FUNDAMENTOTEÓRICO

Cuando la diferencia de temperaturas, entre un cuerpo y su medio ambiente no es demasiado grande, el calor transferido en la unidad cíe tiempo hacia el cuerpo o desde el cuerpo por conducción, convección y radiación es aproximadamente proporcional a la diferencia de temperatura entre el cuerpo y el medio externo.


Donde α es el coeficiente de intercambio de calor y S es el área delcuerpo. El coeficiente α, depende de la forma y el tamaño de la muestra y el contacto entre la muestra y el medio que la rodea. Si la temperatura T del cuerpo es mayor que la temperatura del medio ambiente Ta, el cuerpo pierde una cantidad de calor dQ en el intervalo de tiempo comprendido entre t y t +dt, disminuyendo su temperatura T en dT.


Reemplazando (2) en (1). La ecuación que nos da lavariación de la temperatura T del cuerpo en función del tiempo es




donde la derivada de la temperatura respecto del tiempo dT/dt representa la rapidez del enfriamiento, T es la temperatura instantánea del cuerpo, k es una constante que define el ritmo del enfriamiento y Ta es la temperatura del ambiente, que es la temperatura que alcanza el cuerpo luego de suficiente tiempo. El inverso del parámetro kse mide en unidades de tiempo y representa un "tiempo característico" del enfriamiento.
Integrando esta ecuación con la condición inicial de que en el instante t =0, la temperatura del cuerpo es T0




Obtenemos la relación lineal siguiente.


Despejamos T, obtenemos la solución de la ecuación de enfriamiento de Newton, y podemos representar la evolución de la temperatura.


Centrándonos ennuestro experimento:
De la ecuación (3) tenemos que:

Tanto para el agua como para la glicerina las condiciones del enfriamiento son las mismas por lo tanto tenemos que:







II. MONTAJE EXPERIMENTAL

Con el fin de llevar a cabo el estudio experimental, se utilizó los siguientes materiales e instrumentos:


Nº
Descripción
Precisión
1
Termómetro de Mercurio
± 1 °C
1
Cocinilla eléctrica

1
VasoPírex

1
Glicerina Anhidra

1
Balanza
0.1 g
1
Cronometro
± 0.01 s

En las siguientes imágenes se muestran los materiales empleados asimismo la forma del montaje experimental


III. METODO Y DATOS DEL EXPERIMENTO

Para realizar la experiencia se utiliza un termómetro de Hg.
Sumerja el termómetro en agua o glicerina caliente hasta que la temperatura del mismo alcance 80°C – 100°C; anote esta...