Joule Heat
Páginas: 6 (1302 palabras)
Publicado: 2 de mayo de 2012
Joule Heat 2012
Joshua Delgado Peña
Universidad de Puerto Rico, Recinto de Bayamón
Abstracto
El propósito principal de este experimento es demostrar que el aumento de la temperatura de un sistema es proporcional a la entrada de energía eléctrica y determinar de un valor experimental de Joules y la comparación de ese valor con el valor conocido. El procedimiento experimental se llevo acabo partiendo de la formula para calor especifico, que es la cantidad de calor por unidad de masa necesario para elevar la temperatura en un grado Celsius, la cual será la energía termal y la potencia que es la energía por unidad de tiempo que es la que convierte de energía eléctrica en energía térmica. Le añadimos agua fría un calorímetro. Tomamos por parámetros los calores específicos delaluminio y agua y medimos la masa del vaso, la del agua, la temperatura ambiente y luego la inicial con el agua y al final del experimento se registró respectivamente. Obtuvimos un valor experimental de 8831.5344 vatios para la energía termal experimental. Los valores experimentales y teóricos se compararon y un por ciento de error de 2.71 fue encontrado.
Introducción
Joule Heat esel proceso mediante el cual el paso de una corriente eléctrica a través de un conductor libera calor. Fue James Prescott Joule en el 1841 quien estudio esto por primera vez. Joule descubrió que al sumergir un alambre en una masa fija de agua y medir la temperatura, esta aumenta debido al paso de una corriente que fluye a través del alambre. Al variar la corriente y la longitud del alambre el dedujoque el calor producido es proporcional al cuadrado de la corriente multiplicada por la resistencia eléctrica del alambre.
Potencia y Energía
La fórmula más general y fundamental para el calentamiento por efecto Joule es:
P = IV (1)
Donde P es la potencia que convierte de energía eléctrica en energía térmica, I es la corriente viaja a través de la resistencia uotro elemento, y V es la caída de tensión a través del elemento o el voltaje.
La explicación de esta fórmula (1) es que la energía disipada por unidad de tiempo es igual a la energía disipada por carga que pasa a través del resistor multiplicada por la carga que pasa a través de la resistencia por unidad de tiempo. Si queremos aplicar la ley de Ohm la fórmula se puede escribir de otras formasequivalentes:
[pic] (2)
[pic] (3)
Donde R es la resistencia.
La energía eléctrica es la potencia y esta unidad conocida de la energía se mide en vatio, que equivale a un julio por segundo. Los Joule se escriben con el símbolo J.
2.1 Calor Específico
El calor específico es la cantidad de calor por unidad de masa necesario para elevar la temperatura enun grado Celsius. La relación entre el calor y el cambio de temperatura se expresa habitualmente en la forma que se muestra a continuación en donde c es el calor específico. La relación no es aplicable si un cambio de fase se encuentra, ya que el calor añadido o retirado durante un cambio de fase no cambia la temperatura.
Q = cmΔT (4)
Donde Q es el Calor añadido, c es el calorespecífico, m es la masa, y ΔT es el cambio en temperatura.
2.2 Relación entre Potencia y Calor especifico
Al comienzo de nuestro experimento partimos de la ecuación de calor específico ya que, el calor añadido para nuestro experimento será la energía eléctrica que aplicaremos y el calor especifico multiplicado por la masa y multiplicado por el cambio en temperatura será la energíatermal como lo muestra la formula (5) y (6).
I V = cmΔT (5)
energía eléctrica = energía termal (6)
Para nuestro experimento la formula a utilizar para energía termal estará dada por:
Energía Termal = (MaguaCagua + 0.0026 Cagua +
MvasoCalum) ΔT (7)
Donde C es el calor especifico y M las masas.
3 Procedimiento Experimental
Mi equipo yo queríamos...
Joshua Delgado Peña
Universidad de Puerto Rico, Recinto de Bayamón
Abstracto
El propósito principal de este experimento es demostrar que el aumento de la temperatura de un sistema es proporcional a la entrada de energía eléctrica y determinar de un valor experimental de Joules y la comparación de ese valor con el valor conocido. El procedimiento experimental se llevo acabo partiendo de la formula para calor especifico, que es la cantidad de calor por unidad de masa necesario para elevar la temperatura en un grado Celsius, la cual será la energía termal y la potencia que es la energía por unidad de tiempo que es la que convierte de energía eléctrica en energía térmica. Le añadimos agua fría un calorímetro. Tomamos por parámetros los calores específicos delaluminio y agua y medimos la masa del vaso, la del agua, la temperatura ambiente y luego la inicial con el agua y al final del experimento se registró respectivamente. Obtuvimos un valor experimental de 8831.5344 vatios para la energía termal experimental. Los valores experimentales y teóricos se compararon y un por ciento de error de 2.71 fue encontrado.
Introducción
Joule Heat esel proceso mediante el cual el paso de una corriente eléctrica a través de un conductor libera calor. Fue James Prescott Joule en el 1841 quien estudio esto por primera vez. Joule descubrió que al sumergir un alambre en una masa fija de agua y medir la temperatura, esta aumenta debido al paso de una corriente que fluye a través del alambre. Al variar la corriente y la longitud del alambre el dedujoque el calor producido es proporcional al cuadrado de la corriente multiplicada por la resistencia eléctrica del alambre.
Potencia y Energía
La fórmula más general y fundamental para el calentamiento por efecto Joule es:
P = IV (1)
Donde P es la potencia que convierte de energía eléctrica en energía térmica, I es la corriente viaja a través de la resistencia uotro elemento, y V es la caída de tensión a través del elemento o el voltaje.
La explicación de esta fórmula (1) es que la energía disipada por unidad de tiempo es igual a la energía disipada por carga que pasa a través del resistor multiplicada por la carga que pasa a través de la resistencia por unidad de tiempo. Si queremos aplicar la ley de Ohm la fórmula se puede escribir de otras formasequivalentes:
[pic] (2)
[pic] (3)
Donde R es la resistencia.
La energía eléctrica es la potencia y esta unidad conocida de la energía se mide en vatio, que equivale a un julio por segundo. Los Joule se escriben con el símbolo J.
2.1 Calor Específico
El calor específico es la cantidad de calor por unidad de masa necesario para elevar la temperatura enun grado Celsius. La relación entre el calor y el cambio de temperatura se expresa habitualmente en la forma que se muestra a continuación en donde c es el calor específico. La relación no es aplicable si un cambio de fase se encuentra, ya que el calor añadido o retirado durante un cambio de fase no cambia la temperatura.
Q = cmΔT (4)
Donde Q es el Calor añadido, c es el calorespecífico, m es la masa, y ΔT es el cambio en temperatura.
2.2 Relación entre Potencia y Calor especifico
Al comienzo de nuestro experimento partimos de la ecuación de calor específico ya que, el calor añadido para nuestro experimento será la energía eléctrica que aplicaremos y el calor especifico multiplicado por la masa y multiplicado por el cambio en temperatura será la energíatermal como lo muestra la formula (5) y (6).
I V = cmΔT (5)
energía eléctrica = energía termal (6)
Para nuestro experimento la formula a utilizar para energía termal estará dada por:
Energía Termal = (MaguaCagua + 0.0026 Cagua +
MvasoCalum) ΔT (7)
Donde C es el calor especifico y M las masas.
3 Procedimiento Experimental
Mi equipo yo queríamos...
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