Departamento de Física, Facultad de Ciencias Exactas, UNICEN

Comparación entre curvas de Comparación entre curvas de calentamiento teóricas y calentamiento teóricas y

experimentalesexperimentalesExperiencia de Laboratorio, Física Experimental II, Experiencia de Laboratorio, Física Experimental II,

20092009

Departamento de Física, Facultad de Ciencias Exactas, UNICEN

Larregain, PedroLarregain, Pedro

Machado, AlejandroMachado, Alejandro [email protected]@yahoo.com

[email protected]@yahoo.com.arm.ar

Larregain Pedro Machado AlejandroLarregain Pedro Machado Alejandro

IntroducciónIntroducción

Procedimiento experimentalProcedimiento experimental

Resultados y conclusionesResultados y conclusiones

Facultad de Ciencias Exactas, UNICEN

Bajo determinadas condiciones experimentales, se obtiene en el calentamiento de agua una curva que muestra una perdida de energía.

Hipótesis

Introducción




Introducción

ObjetivoObjetivo

Comprobación de Hipótesis

Ley de enfriamiento de Newton

Curva de calentamie

nto

Pérdida de energía



Introducción


Calentamiento con pérdida

)(. aTTAhdt

dTmc

dt

dQP

tmc

hA

F ehA

PTT 1

1

mc

hA


Procedimiento Experimental


Placa adquisidora

PC

Termocupla

Base de madera

Soporte

Arreglo experimental

Vaso de precipitado

Fuente

Resistencia


Procedimiento Experimental


Placa adquisidora

PC

Termocupla

Soporte

Arreglo experimental

Vaso de precipitado

Resistencia

mechero

Resultados-



-200 0 200 400 600 800 1000 1200 14000

20

40

60

80

100T

em

pe

ratu

ra (

ºC)

Tiempo (s)

Mechero máximo

MECHERO MÁXIMO

Tamb

11



Resultados-Mechero máximo

0 200 400 600 8000

20

40

60

80

100T

em

pe

ratu

ra (

ºC)

Tiempo (s)

Mechero máximo Ajuste lineal

MECHERO MÁXIMO

Tamb

12


Resultados


MECHERO MEDIO

0 500 1000 1500 2000 25000

20

40

60

80

100

Te

mp

era

tura

(ºC

)

Tiempo (s)

Mechero medio

Tamb



Resultados MECHERO MEDIO

0 500 1000 15000

20

40

60

80

100

Chi^2/DoF = 0.28777R^2 = 0.99961 P1 7.72 ±0.05P2 188.02 ±0.8P3 0.00047 ±0.00003

Te

mp

era

tura

(ºC

)

Tiempo (s)

Mechero medio

Tamb



Resultados

0 1000 2000 3000 4000 50000

20

40

60

80

100

Chi^2/DoF = 1.47603R^2 = 0.99768 P1 9.34 ±0.07P2 100.48 ±0.08P3 0.00053 ±0.00001T

em

pe

ratu

ra (

ºC)

Tiempo (s)

mechero mínimo

MECHERO MÍNIMO

Tamb

0 1000 2000 3000 4000

10

20

30

40

50

60

70

80

90

Chi^2/DoF = 0.08885R^2 = 0.99976 P1 12.62 ±0.02P2 113.2 ±0.2P3 0.00023 ±0.000005

Te

mp

era

tura

(ºC

)

Tiempo (s)

50 V (45,5 Watts)

Resistencia 50 V (45,5 Watts)

Larregain Pedro Machado AlejandroLarregain Pedro Machado AlejandroFacultad de Ciencias Exactas, UNICEN

Tamb



Tamb

0 10000 20000 30000 40000 50000 60000

0

20

40

60

80

100

120

140

Te

mp

era

tura

(ºC

)

Tiempo (s)

Curva de calentamiento extrapolada



0 1000 2000 3000 4000 5000 600030

40

50

60

70

80 Chi^2/DoF = 0.13296R^2 = 0.99905 T(amb) 29.94438 ±0.03692Var T 48.88855 ±0.03024tau 2616.81875 ±4.68749

Te

mp

era

tura

(º

C)

Tiempo (s)

Cuerva enfriamiento Curva de ajuste

Tamb

Resistencia 10 V (1.8 Watts)

-2000 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000

16

18

20

22

24

26

Chi^2/DoF = 0.01078R^2 = 0.99816 P1 16.314 ±0.003P2 11.65 ±0.01P3 0.0001 ±0.000002T

em

pe

ratu

ra (

ºC)

Tiempo (s)

10 V (1.8 Watts)


Tamb



0 10000 20000 30000 40000 50000 60000

16

18

20

22

24

26

28

Te

mp

era

tura

(ºC

)

Tiempo (s)

Curva de calentamiento extrapolada



-1000 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000

20

21

22

23

24

25

Chi^2/DoF = 0.0007R^2 = 0.99957 T (amb)18.03183 ±0.00572Var T 6.3356 ±0.00512Tau 6359.9814 ±10.00604

Te

mp

era

tura

(ºC

)

Tiempo (s)

Curva de enfriamiento Curva de ajuste

CURVAS DE CALENTAMIENTO


0 1k 2k 3k 4k 5k 6k 7k 8k 9k 10k 11k 12k 13k 14k0

20

40

60

80

100T

em

pe

ratu

ra (

ºC)

Tiempo (ks)

MECHEROMAX MECHEROMED MECHEROMIN RESIST50V RESIST10V

Tabla de valores


Curva de calentamiento

Temp Amb (ºC)

Temp final (ºC)

Temp

Inicial

(ºC)

ΔT

Δt

Velocidad promedio

de calentamiento (ºC/s)

1/ζ (1/s)

h=(KJ/KG*Kel*m2*s

) C (KJ/Kg*Kelvi)

P/C=dT/

dt teóric

o

Velocidad promedio

de enfriamie

nto

Mechero máximo 22 99 16 83 800 0,1038

C distinto C distinto

Mechero medio 16 99 9 90 1468 0,0613 0,00047 35,6584 1653,94

Mechero minimo 16 98 13 85 4507 0,0189 0,00053 40,2106 1653,94

Resistencia 50 V (45,45W) 16 80 14 66 3951 0,0167 0,00023 18,4175 1745,65 0,0260 0.0084

Resistencia 10 V (1,8W) 18 25 16 9

12745 0,0007 0,0001 7,1662 1562,23 0,0012 0.00058


0 2000 4000

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

Te

mp

era

tura

(ºC

)

Tiempo (s)

50 V Teórica

Comparacion de curvas teórica y experimental



-2000 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 1400014

16

18

20

22

24

26

28

30

32T

em

pe

ratu

ra (

ºC)

Tiempo (s)

curva teórica 10 V



Resistor 45.45 Watts Resistor 1.8 Watts

Velocidad de calentamiento teórica 0.0260 ºC/s

Velocidad de calentamiento experimental 0,0167 ºC/s

Velocidad de calentamiento teórica 0,0012 ºC/s

Velocidad de calentamiento experimental 0,0007 ºC/s

64.23 % efectivo

29.19 Watts

58.33 % efectivo

1.05 58.33%

Departamento de Física, Facultad de Ciencias Exactas, UNICEN

Documents

Transcript of Departamento de Física, Facultad de Ciencias Exactas, UNICEN