ley de enfiramiento de newton y calorimetría

Ley de enfriamiento de Newton y Calorimetría
Fabián Allendes M. / Rol: 201160590-k / fabian.allendes@alumnos.usm.cl
Rodrigo Castillo F. / Rol: 201160577-2 / rodrigo.castillo@alumnos.usm.cl
Jorge Leiva / Rol: 2960604-8 / cokeleiva@gmail.com



Resultados

Ley de enfriamiento de newton:
De la experiencia se obtienen los siguientes resultados:
Respecto de la ley de enfriamiento deNewton, al hervir agua se deposita en un vaso de precipitado y se obtiene la relación de su enfriamiento, por la temperatura ambiente, y el tiempo que se demora, estos tomados de forma aleatoria, las mediciones del tiempo se fectuan con un cronometro.
La temperatura ambiente registrada por el termometro es:

La primera parte del la experiencia se procede a hervir agua en un hervidor electrico lacual llega a , se trasvasija 300 [ml] de esta a un vaso precipitado y se procede a medir el tiempo y la disminución de la temperatura y se genera la siguiente tabla (Ver anexo 5 para mayor detalle):


Tiempo +/- 0,0005 [s]
Temperatura +/-0,5 [°C]
T-Ta +/-0,5 [°C]
LN (T-Ta) +/-0,5 [°C]
 
 
 
 
8
86
65
4,17
26
85
64
4,16
40
84
63
4,14
51
83
62
4,13
62
82
61
4,11
7481
60
4,09
86
80
59
4,08

Tabla 1: Muestra algunos datos obtenidos de la temperatura en función del tiempo.
Con los datos anteriores se genera el siguiente grafico:
Gráfico 1.1: Relación que nos indica lo poco que va disminuyendo la temperatura a medida que el tiempo avanza cada vez más, generando de esta manera una relación exponencial entre ambas variables.
Ahora bien a los datosdela tabla 1 se le aplica logaritmo natural arrojando el siguiente gráfico:
Gráfico 1.2: Señala la relación lineal que existe al aplicarle logaritmo natural a las variables presentes. Por otra parte esta gráfica nos indica que la temperatura disminuye a medida que el tiempo transcurre.
Luego se realiza el mismo procediendo anterior con el mismo valor de la temperatura ambiente, pero esta vez setrasvasijan 600 [ml] al vaso precipitado generando la siguiente tabla de datos (Ver anexo 5 para mayor detalle):
Tiempo +/- 0,0005 [s]
Temperatura +/-0,5 [°C]
T-Ta +/-0,5 [°C]
LN (T-Ta) +/-0,5 [°C]
 
 
 
 
53
85
64
4,16
71
84
63
4,14
95
83
62
4,13
138
81
60
4,09
160
80
59
4,08
191
79
58
4,06
Tabla 2: Muestra algunos de los datos obtenidos de la temperatura enfunción del tiempo.
Con los datos obtenidos en la tabla 2 se genera el siguiente gráfico:

Gráfico 2.1: Relación exponencial donde la diferencia de temperatura que se toma con la del ambiente va disminuyendo muy poco a medida que transcurre el tiempo.
Se aplica nuevamente logaritmo natural a los datos obtenidos en la tabla 2 y se genera el siguiente gráfico:
Gráfico 2.2: Nos muestra unarelación lineal entre las variables de temperatura (que posee el sistema menos la del ambiente) y tiempo donde a medida que el tiempo transcurre, la temperatura disminuye.
Determinación del calor especifico:
Para esta parte de la experiencia se asume que la temperatura inicial del solido es igual a la temperatura que se encuentra el agua hirviendo en el hervidor que es igual a (). La masa delcalorímetro registrada por la balanza es 29,3 ± 1 [g] y corresponde a .
Los datos de masas obtenidas para cada caso de solido se ven expresados en la siguiente tabla:
material
± 1 [g]
± 1 [g]
bronce
71,4
79,3
zinc
56
76,2
cobre
55,9
68,8

Los resultados de las temperaturas presentadas en cada material se plasman en la siguiente tabla:
material


bronce
25
17
zinc
22
17
cobre24
19

Finalmente se presenta la siguiente tabla con los valores teóricos de los calores específicos de cada material:
Material
Calor especifico
Bronce

Zinc

Cobre

calorímetro
0,217



Discusión y análisis
Ley de enfriamiento de Newton.
La ley de enfriamiento de Newton, se puede expresar de la manera siguiente:
“La variación de temperatura con respecto al tiempo, es...