informe 5 fisica2

8/16/2019 informe 5 fisica2

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PROLOGO

El presente informe de laboratorio de física, que tiene por título “CALOR

ESPECIICO! la cual pertenece a la secci"n que se encuentra ba#o la direcci"n

del in$% &os' Pac(as, profesor del curso de física II de la facultad de in$eniería)ec*nica

Con este e+perimento se pretende que el estudiante de in$eniería obsere el

“CALOR ESPECIICO! - a partir de ello identifique las principales ma$nitudes

que interienen, - isualice los alores que 'stas toman en distintos casos, así

como las ariaciones que e+perimentan en diersos instantes - posiciones%

.ambi'n es una nuea oportunidad que tenemos los alumnos pertenecientes al

$rupo, para poder dar un aporte que sea /til a nuestros compa0eros, con los

cuales intercambiaremos informaci"n sobre el tema desarrollado, resultados, -

así sacar conclusiones, con las cuales sacar recomendaciones para me#orar el

e+perimento reali1ado%

2ueremos a$radecer a la facultad de ciencia por el pr'stamo de su laboratorio,

adem*s al in$% &os' Pac(as por el tiempo brindado (acia nosotros - por suconocimiento que nos transmite en cada e+perimento%

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345ICE

Prolo$o 6

3ndice 7

Ob#etios 8

Representaci"n esquem*tica 9

undamento .e"rico :

Procedimientos ;

?iblio$rafía 6;

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O?&E.I@OS

5eterminar la capacidad calorífica de un calorímetro - determinar el calor

específico de diferentes muestras solidas mediante el uso de un modelo din*mico

sencillo%

Estudiar el efecto de la transferencia de calor entre el calorímetro - la muestra a

anali1ar%

@erificar e+perimentalmente las distintas ecuaciones de cantidad de calor 2B%

Aplicar la Le- de Equilibrio .'rmico a sistemas termodin*micos% .ambi'n aplicar la

conseraci"n de la ener$ía en sistemas con transferencia de calor%

Afian1aremos los conceptos de calor, temperatura, calor específico, capacidad

calorífica%

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http://www.monografias.com/trabajos4/leyes/leyes.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/teosis/teosis.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/teosis/teosis.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos4/leyes/leyes.shtml


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REPRESE4.ACI4 ES2DE).ICA

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D45A)E4.O .ERICO

CALOR

Es la transferencia deener$ía t'rmica desde un sistema a otro de menor temperatura que flu-eespont*neamente se$/n lo describe la termodin*mica% Esta transferencia de

calor puede usarse en la mec*nica para reali1ar traba#o sobre al$/n sistema -de a(í sus aplicaciones%

)atem*ticamente la transferencia de calor proocado por una ariaci"n detemperatura puede describirse comoF

A(ora si consideramos el ce Calor específico del materialB constanteF

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http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_t%C3%A9rmicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_t%C3%A9rmica


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de a(í la e+presi"n quedaría comoF

5onde H..7J.6 K @ariaci"n de temperatura%

transmisi"n de calor

UNIDADES DE MEDIDA DEL CALOR

En el Sistema Internacional de Dnidades es la misma que la de la ener$ía - eltraba#oF el &oule unidad de medidaB &oule%

Otra unidad ampliamente utili1ada para la cantidad de ener$ía t'rmicaintercambiada es la caloría calB, que es la cantidad de ener$ía que (a- quesuministrar a un $ramo de a$ua a 6 atm"sfera de presi"n para elear sutemperatura de 69,: a 6:,: $rados Celsius% La caloría tambi'n es conocidacomo caloría peque0a, en comparaci"n con la ilocaloría McalB, que se conocecomo caloría $rande - es utili1ada en nutrici"n%

&oule, tras m/ltiples e+perimentaciones en las que el moimiento de unaspalas, impulsadas por un #ue$o de pesas, se moían en el interior de unrecipiente con a$ua, estableci" el equivalente mecánico del calor ,

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http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_Internacional_de_Unidadeshttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Trabajohttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Joule_(unidad_de_medida)_Joule&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Calor%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Gramohttp://es.wikipedia.org/wiki/Aguahttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Atm%C3%B3sfera_(presi%C3%B3n)&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Atm%C3%B3sfera_(presi%C3%B3n)&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttp://es.wikipedia.org/wiki/Grado_celsiushttp://es.wikipedia.org/wiki/Aguahttp://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_Internacional_de_Unidadeshttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Trabajohttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Joule_(unidad_de_medida)_Joule&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Calor%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Gramohttp://es.wikipedia.org/wiki/Aguahttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Atm%C3%B3sfera_(presi%C3%B3n)&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttp://es.wikipedia.org/wiki/Grado_celsiushttp://es.wikipedia.org/wiki/Agua


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determinando el incremento de temperatura que se producía en el fluido comoconsecuencia de los ro1amientos producidos por la a$itaci"n de las palasF

El #oule &B es la unidad de ener$ía en el Sistema Internacional de Dnidades%

CAPACIDAD CALORÍFICA

Se define como la cantidad de calor $anado o cedido que necesita la masa deuna sustancia para que la temperatura ari' en un $rado%

Siendo las unidadesF CalNC, Mcal% NM$% C, &NC%

CALOR ESPECÍFICO

El calor específico es la ener$ía necesaria para elear 6 C la temperatura de

una masa determinada de una sustancia% El concepto de capacidad caloríficaes an*lo$o al anterior pero para una masa de un mol de sustancia en estecaso es necesario conocer la estructura química de la mismaB%

El calor específico es un par*metro que depende del material - relaciona elcalor que se proporciona a una masa determinada de una sustancia con elincremento de temperaturaF

5ondeF

QF es el calor aportado al sistema

M: es la masa del sistema

C: es el calor específico del sistema

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http://es.wikipedia.org/wiki/Joule_(unidad)http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_Internacional_de_Unidadeshttp://es.wikipedia.org/wiki/Calor_espec%C3%ADficohttp://es.wikipedia.org/wiki/Grado_Celsiushttp://es.wikipedia.org/wiki/Grado_Celsiushttp://es.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttp://es.wikipedia.org/wiki/Capacidad_calor%C3%ADficahttp://es.wikipedia.org/wiki/Joule_(unidad)http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_Internacional_de_Unidadeshttp://es.wikipedia.org/wiki/Calor_espec%C3%ADficohttp://es.wikipedia.org/wiki/Grado_Celsiushttp://es.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttp://es.wikipedia.org/wiki/Capacidad_calor%C3%ADfica


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ΔT: es el incremento de temperatura que e+perimenta el sistema

Las unidades m*s (abituales de calor específico sonF

EL CALORÍMETRO:

El calorímetro es un instrumento que sire para medir las cantidades de calor suministradas o recibidas por los cuerpos% Esdecir, sire para determinar el calor específico deun cuerpo, así como para medir lascantidades de calor que liberan o absorben loscuerpos%

Este recipiente, se encuentra aisladoconenientemente con el prop"sito de eitar perdidas de calor cu-as paredes est*n(ec(as de materiales aislantes t'rmicos Se usa para estudiar me1clas caloríficas -para conserar sustancias a temperatura constante%

PROCE5I)IE4.OS

Determinar la capacidad caloríica del calorímetro

Primero procederemos a calcular el la capacidad calorífica del calorímetro,para eso colocaremos una cantidad de masa )aB de a$ua en el calorímetro - lemedimos la temperatura .aB a la que se encuentre% Otra cierta cantidad )bB dea$ua en la olla% Esta se calentar* (asta una temperatura .bB, para lue$o me1clar ambas - establecido el equilibrio .eB utili1ar la f"rmula para calcular el Ce calor específico del calorímetroB%

Dna e1 obtenido el Ce, se procede a calcular la capacidad calorífica CcBmultiplicando la masa del calorímetro por el Ce%

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http://es.wikipedia.org/wiki/Calorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Calor_espec%C3%ADficohttp://es.wikipedia.org/wiki/Calorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Calor_espec%C3%ADfico


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Olla fría en medici"n

)aB de a$ua

Calor e!pecíico de !"lido!

Para calcular los calores específicos de los solidos utili1ados Aluminio,


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Apunto de calentar el s"lido

Dna e1 reali1ado este paso, se debe proceder a introducir el s"lido en elrecipiente de .aB su#et*ndose de las pin1as (asta alcan1ar la temperatura deequilibrio .eB%

Reali1ar estos pasos para obtener los Ce de cada s"lido%

S"lido calentado

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CALCDLOS RESDL.A5OS

#$%Determinaci"n de la capacidad caloríica &o e'(i)alente en a*(a+ delcalorímetro$

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Esquema del equilibrio t'rmico entre a$ua fría - calienteB con el calorímetro%

C*lculo de la capacidad calorífica del termo

Q1+

Q2=

Q3

m1. (ce agua ) (T −T a )+m (ce calorímetro ) (T −T a )=m2 (ceagua ) (T b−T )

150 . (1 ) (52−22)+m (cecalorímetro ) (52−22 )=200.(1)(80−52)

C =m.ce=36.67 cal

g℃

La capacidad calorífica del termo esF 36.67 cal

g℃

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T, -./C

0

1#

T , 21/C

31O 02.ml

31O #2.ml

T, 11/C

31O1..ml


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1$%Calor e!peciico de !"lido!

Determine (!ted el calor e!peciico del metal +$

Equilibrio t'rmico del metal con el a$ua%2$anado J 2perdido

)a$ua%Cea$ua%.8 .6B QCc%.8 .6B J mmetal%Ce% .8 .B

7$B%6cal

g℃ B%79 ℃ J 78 ℃ B Q 8=,==>79 ℃ J 78 ℃ B J 9>,6 $B%

CeB%79 ℃ J > ℃¿

Ce , .$#.410 calg℃

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T0, 15/C

31O 1..ml 6 metal

Metal +

57$#*31O 1..ml

T1 , 7./CT# , 10/C


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Determine (!ted el calor e!peciico del metal &1+$

Fi*(ra #0$ Equilibrio t'rmico entre el metal - el a$ua

2$anado J 2perdido

)a$ua%Cea$ua%.8 .6B QCc.8 .6B J mmetal%Ce% .8 .metalB

7 $B%6cal

g℃ B%7; ℃ J 77 ℃ B Q 8=,==>B7; ℃ J 77 ℃ B J 6:=,=

$B% CeB%7; ℃ J ℃¿

Ce , .$00.-cal

g℃

15

T0, 1-/C

31O 1..ml 6 metal

metal

#2898*31O 1..ml

T1 , 4./CT# , 11/C


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Determine (!ted el calor e!peciico del metal &0+$

Equilibrio t'rmico del metal con el a$ua%

2$anado J 2perdido

)a$ua%Cea$ua%.8 .6B QCc%.8 .6B J mmetal%Ce% .8 .B

6$B%6 calg℃ B%89 ℃ J 7= ℃ B Q 8=,==>89 ℃ J 7= ℃ B J >> $B%

CeB%89 ℃ J ; ℃¿

Ce , .$0.-87cal

g℃

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T ,--/C

T0, 05/C

31O 1..ml 6 metal

Metal &0+

77*31O #..ml

T1 , -./CT# , 18/C


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CO4CLDSIO4ES

Se conclu-e que el equilibrio t'rmico se establece entre sustancias en

contacto t'rmico por la transferencia de ener$ía, en este caso calorK para

calcular la temperatura de equilibrio es necesario recurrir a la conseraci"n

de ener$ía -a que al no efectuarse traba#o mec*nico la ener$ía t'rmica

total del sistema se mantiene%

.ambi'n se conclu-e que cuando un cuerpo $ana calor T. es positia, lo

que corresponde a que la ener$ía t'rmica flu-e (acia el sistema, cuando

un cuerpo pierde calor su T. es ne$atia es decir la ener$ía t'rmica flu-e

(acia fuera del sistema%

Con estos metales podemos concluir que distintas sustancias tienen

diferentes capacidades para almacenar ener$ía interna al i$ual que para

absorber ener$ía -a que una parte de la ener$ía (ace aumentar la rapide1

de traslaci"n de las mol'culas - este tipo de moimiento es el responsable

del aumento en la temperatura%

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http://www.monografias.com/trabajos36/conservacion-energia-mecanica/conservacion-energia-mecanica.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos36/conservacion-energia-mecanica/conservacion-energia-mecanica.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos34/el-trabajo/el-trabajo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/kinesiologia-biomecanica/kinesiologia-biomecanica.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos36/conservacion-energia-mecanica/conservacion-energia-mecanica.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos36/conservacion-energia-mecanica/conservacion-energia-mecanica.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos34/el-trabajo/el-trabajo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/kinesiologia-biomecanica/kinesiologia-biomecanica.shtml


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RECO)E45ACIO4ES

Se recomienda el uso de $uantes aislantes del calor, para preenir cualquier

accidente de quemadura, -a que se traba#a a temperaturas ma-ores a :UC%

Adem*s no se debe e+ceder los 6 UC -a que es las peli$roso%

Se recomienda que la e+periencia se realice con muc(o cuidado - rapide1

para que al momento de aciar el a$ua al termo no se disipe muc(o calor al

medio e+terior%

Se recomienda (acer el e+perimento tres eces para así traba#ar con ma-or

precisi"n - que el resultado se apro+ime m*s al real%

Para la primera parte de la e+periencia, se recomienda (umectar la ollita

antes de aciar el contenido de la probeta a fin de compensar las p'rdidas de

masa de a$ua%

?I?LIOGRA3A

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6% )anual de pr*cticas de laboratorio de física, 7, p*$% 68%

7% Paul A% .ipler, Gene )osca, ísica para ciencias - tecnolo$ía% EditorialReerte S%A%, ?arcelona, Espa0a, 76%

8% Ant(on- ?edford, Vallece oWler% )ec*nica para In$enieríaF Est*tica tomoIB - 5in*mica tomoIIIB, :ta edici"n, Editorial Pearson S%A% de C%@% )'+ico7>%

9% Ra-mond A% SerWa-% ísica para Ciencias e In$eniería, con ísica )oderna,@olumen I, s'ptima edici"n, Cen$a$e Learnin$ S%A% de C%@% )'+ico%

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