RADIATER
Páginas: 5 (1126 palabras)
Publicado: 30 de agosto de 2015
SISTEMA DE RADIACIÓN TÉRMICA
Experimento 1: Ley del inverso al cuadrado.
Material
Sensor de radiación
Lámpara de Stefan Boltzmann, milivoltmetro
Fuente de poder de 12 V y 3 A.
Un flexometro
Montaje
1. Monta el equipo como se muestra en la figura.
a. Ajusta el flexómetro a la mesa
b. Coloca la lámpara de Stefan Blotzmann al final de flexómetro como se muestra. El punto cero del flexómetrodeberá ser alineado con el centro del filamento de la lámpara.
c. Ajusta la altura del sensor de radiación para que esté al mismo nivel del filamento de la lámpara de Stefan Boltzmann
d. Alinea la lámpara y sensor tal que, para que cuando deslices el sensor a lo largo del flexómetro, el eje de la lámpara se alinee lo mejor posible con el eje del sensor.
e. Conecta al sensor al milivoltímetro y lalámpara a la fuente de poder como se indica en la figura.
2. Con la lámpara apagada mueve el sensor a lo largo del flexómetro. Registra la lectura del milivóltmetro a intervalos de 10 cm. Registra estos valores en la tabla 2.1. Has un promedio de estos valores para determinar el nivel de radiación térmica ambiental. Tendrás que restar este valor de tus medidas con la lámpara encendida, paradeterminar la contribución de la lámpara solamente.
3. Prende la fuente de poder para iluminar la lámpara. Ajusta el voltaje aproximadamente 10 V.
IMPORTANTE: no dejes que el voltaje de la lámpara exceda 13 V.
4. Ajusta la distancia entre el sensor y la lámpara para cada valor que se enlista en la tabla 2.2, registra tus lecturas del milivoltímetro.
IMPORTANTE: Has tus lecturas rápidamente. Entre laslecturas, aparta el sensor de la lámpara, o coloca el escudo entre la lámpara y el sensor, para que la temperatura del sensor permanezca relativamente constante.
Tabla 2.1
X (cm)
Nivel de radiación ambiental (mV)
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
El promedio del nivel de radiación ambiental=
Tabla 2.2
X (cm)
Radiación (mV)
1/X2 (cm-2)
Rad - Ambiente (mV)
2.5
3.0
3.5
4.04.5
5.0
6.0
7.0
8.0
9.0
10.0
12.0
14.0
16.0
18.0
20.0
25.0
30.0
35.0
40.0
45.0
50.0
60.0
70.0
80.0
90.0
100.0
Cálculos
1. Para cada valor de X, calcula 1/X2. Registra tus resultados en la tabla 2.2
2. Resta el valor promedio de radiación ambiental para cada una de tus medidas de radiación en la tabla 2.2. Registra tusresultados en la tabla 2.2.
3. En una hoja de papel aparte, has una gráfica del nivel de radiación contra distancia de la fuente, usando columnas 1 y 4 de la tabla 2.2. con el nivel de radiación dependiente del eje (y).
4. Si tu gráfica de la parte 3 no es lineal, has una gráfica del nivel de radiación contra 1/X2, usando columnas 3 y 4 de la tabla 2.2.
Preguntas
1. ¿Cuál de las dos gráficas es maslineal? ¿Es lineal en todo el rango de medidas?
2. La ley del inverso al cuadrado nos dice que la energía radiada por unidad de área emitida por una fuente puntual de radiación se atenúa con el cuadrado de la distancia desde el punto de detección de la fuente. ¿Tus datos justificanesto?
3. ¿La lámpara de Stefan Boltzmann es realmente una fuente de radiación puntual?¿si no, cómo podría afectaresto a tus resultados?¿ves tal efecto en los datos que has obtenido?
Experimento 2: Ley de Stefan-Boltzmann
Material:
sensor de radiación
ohmetro
voltímetro (0-12 V)
lámpara de Stefan-Boltzmann
milivoltímetro
amperímetro (0-3 A)
termómetro
Introducción
La ley de stefan-Boltzmann relaciona R, la potencia por unidad de área radiada por un objeto, a T, la temperatura absolutadel objeto. La ecuación es:
=5.6703x10-8 W/(m2K4)
En este experimento, harás medidas de la potencia por unidad de área emitida por un objeto caliente, llamada la lámpara de Stefan-Boltzmann, a varias temperaturas. De tus datos serás capaz de verificar si la potencia radiada es realmente proporcional a la cuarta potencia de la temperatura.
La mayoría de la energía térmica emitida por la...
Experimento 1: Ley del inverso al cuadrado.
Material
Sensor de radiación
Lámpara de Stefan Boltzmann, milivoltmetro
Fuente de poder de 12 V y 3 A.
Un flexometro
Montaje
1. Monta el equipo como se muestra en la figura.
a. Ajusta el flexómetro a la mesa
b. Coloca la lámpara de Stefan Blotzmann al final de flexómetro como se muestra. El punto cero del flexómetrodeberá ser alineado con el centro del filamento de la lámpara.
c. Ajusta la altura del sensor de radiación para que esté al mismo nivel del filamento de la lámpara de Stefan Boltzmann
d. Alinea la lámpara y sensor tal que, para que cuando deslices el sensor a lo largo del flexómetro, el eje de la lámpara se alinee lo mejor posible con el eje del sensor.
e. Conecta al sensor al milivoltímetro y lalámpara a la fuente de poder como se indica en la figura.
2. Con la lámpara apagada mueve el sensor a lo largo del flexómetro. Registra la lectura del milivóltmetro a intervalos de 10 cm. Registra estos valores en la tabla 2.1. Has un promedio de estos valores para determinar el nivel de radiación térmica ambiental. Tendrás que restar este valor de tus medidas con la lámpara encendida, paradeterminar la contribución de la lámpara solamente.
3. Prende la fuente de poder para iluminar la lámpara. Ajusta el voltaje aproximadamente 10 V.
IMPORTANTE: no dejes que el voltaje de la lámpara exceda 13 V.
4. Ajusta la distancia entre el sensor y la lámpara para cada valor que se enlista en la tabla 2.2, registra tus lecturas del milivoltímetro.
IMPORTANTE: Has tus lecturas rápidamente. Entre laslecturas, aparta el sensor de la lámpara, o coloca el escudo entre la lámpara y el sensor, para que la temperatura del sensor permanezca relativamente constante.
Tabla 2.1
X (cm)
Nivel de radiación ambiental (mV)
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
El promedio del nivel de radiación ambiental=
Tabla 2.2
X (cm)
Radiación (mV)
1/X2 (cm-2)
Rad - Ambiente (mV)
2.5
3.0
3.5
4.04.5
5.0
6.0
7.0
8.0
9.0
10.0
12.0
14.0
16.0
18.0
20.0
25.0
30.0
35.0
40.0
45.0
50.0
60.0
70.0
80.0
90.0
100.0
Cálculos
1. Para cada valor de X, calcula 1/X2. Registra tus resultados en la tabla 2.2
2. Resta el valor promedio de radiación ambiental para cada una de tus medidas de radiación en la tabla 2.2. Registra tusresultados en la tabla 2.2.
3. En una hoja de papel aparte, has una gráfica del nivel de radiación contra distancia de la fuente, usando columnas 1 y 4 de la tabla 2.2. con el nivel de radiación dependiente del eje (y).
4. Si tu gráfica de la parte 3 no es lineal, has una gráfica del nivel de radiación contra 1/X2, usando columnas 3 y 4 de la tabla 2.2.
Preguntas
1. ¿Cuál de las dos gráficas es maslineal? ¿Es lineal en todo el rango de medidas?
2. La ley del inverso al cuadrado nos dice que la energía radiada por unidad de área emitida por una fuente puntual de radiación se atenúa con el cuadrado de la distancia desde el punto de detección de la fuente. ¿Tus datos justificanesto?
3. ¿La lámpara de Stefan Boltzmann es realmente una fuente de radiación puntual?¿si no, cómo podría afectaresto a tus resultados?¿ves tal efecto en los datos que has obtenido?
Experimento 2: Ley de Stefan-Boltzmann
Material:
sensor de radiación
ohmetro
voltímetro (0-12 V)
lámpara de Stefan-Boltzmann
milivoltímetro
amperímetro (0-3 A)
termómetro
Introducción
La ley de stefan-Boltzmann relaciona R, la potencia por unidad de área radiada por un objeto, a T, la temperatura absolutadel objeto. La ecuación es:
=5.6703x10-8 W/(m2K4)
En este experimento, harás medidas de la potencia por unidad de área emitida por un objeto caliente, llamada la lámpara de Stefan-Boltzmann, a varias temperaturas. De tus datos serás capaz de verificar si la potencia radiada es realmente proporcional a la cuarta potencia de la temperatura.
La mayoría de la energía térmica emitida por la...
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