Determinacin de la longitud de onda de un laser de He-Ne con el interferometro de Michelson

CORPORACIN UNIVERSITARIA DE LA COSTA, CUC

DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BSICAS

FACULTAD DE INGENIERA

CALOR ESPECFICO DE UN SOLIDO

Presentado a:

Ing. Wilfrido Ferreira H

Presentado por:Paul Torrenegra

Adriana Yaruro

Grupo:AD1 Mesa 1Lab. de Fsica Calor Ondas

Corporacin Universitaria de la Costa

CUCBarranquilla- Atlntico

Febrero 27 de 2012

TABLA DE CONTENIDO

1. Introduccin

2. Objetivos

3. Marco terico

4. Desarrollo experimental

5. Procedimiento y montaje

6. Clculos

7. Anlisis

8. Conclusin

9. Bibliografa

1. INTRODUCCINEL calor especfico es unamagnitud fsicaque se define como la cantidad decalorque hay que suministrar a la unidad de masa de una sustancia o sistema termodinmico para elevar su temperatura en una unidad (kelvin o grado Celsius). En general, el valor del calor especfico depende de dicha temperatura inicial.Se la representa con la letraEn el caso de los slidos y lquidos los datos que se manejan son los de cp, ya que las medidas de cv engendran presiones tan considerables que son prcticamente imposibles de realizar.

2. OBJETIVOS1. Hallar el calor especifico de un solido

2. Determinar el calor especfico de diferentes slidos de metal mediante el mtodo de las mezclas.3. Utilizar el calormetro

4. MARCO TEORICOEl mtodo aplicado es el de las mezclas. Se ponen en contacto, a diferentes temperaturas, Tc y Tf una masa de agua y el cuerpo cuyo calor especfico se quiere medir, ambos en el interior de un calormetro de equivalente en agua K conocido. Por el principio cero de la termodinmica al cabo de un tiempo ambas sustancias habrn alcanzado el equilibrio trmico. Como el calormetro hace prcticamente nulo el intercambio de energa, en forma de calor, con el exterior se puede plantear la siguiente ecuacin:

donde se ha supuesto que el agua y el calormetro estn a la temperatura Tf, inferior a la del cuerpo slido, cuyo calor especfico se quiere medir, que est a una temperatura mayor Tc.

Por tanto:

Donde mf es la masa de agua y mc es la masa del slido problema. cf es el calor especfico del agua, que tomamos con valor (1,0 0,1) cal/gC y cc es el calor especfico del slido problema.5. DESARROLLO EXPERIMENTALUn procedimiento apropiado para determinar el calor especfico de un slido consiste en sumergir en el calormetro parcialmente lleno de agua el cuerpo de referencia, calentado suficientemente, midiendo la temperatura inicial del cuerpo tA y del agua tB, as como la temperatura t una vez alcanzado el equilibrio trmico, y aplicando seguidamente la ecuacin (4) (como datos, tngase en cuanta que el calor especfico del agua es 1 cal/(g C) y que el equivalente en agua del calormetro es K = 20.0 cal/C.

Pesar el calormetro vaco y luego lleno de agua a temperatura ambiente hasta algo ms de la mitad, empleando la balanza de 2 kg. La diferencia entre las dos pesadas nos da masa de agua m1.Aparte se pesa el slido antes de proceder a su calentamiento, obteniendo la masa m2.

Suspender el slido mediante un hilo dentro de un bao de agua hirviendo, cuidando que no haya ningn contacto con las paredes ni el fondo del recipiente (pues en este caso el slido alcanza fcilmente temperaturas superiores a la de ebullicin del agua). Dejar el slido dentro del bao cuatro o cinco minutos, y mientras tanto cada minuto se tomar lectura de la temperatura del agua del calormetro. Una vez transcurridos cinco minutos se extrae el slido del bao de agua hirviente (PRECAUCIN: LA OPERACIN HA DE HACERSE CON RAPIDEZ PERO CON CUIDADO PARA EVITAR QUEMADURAS) y se sacuden con rapidez las gotas de agua caliente adheridas. Seguidamente se sumerge el slido en el calormetro y se agita suavemente, tomando lecturas de la temperatura del agua cada minuto. Debe hacerse un total de seis a ocho lecturas despus de la inmersin del cuerpo caliente.6. PROCEDIMIENTO Y MONTAJEMATERIALES

1. Calormetro

2. Balanza

3. Termmetro

4. Beacker

5. Probeta

6. Mechera

Esta prctica consiste en el clculo del calor especfico de un solido.Las piezas metlicas se introducen todas juntas en un vaso de 1000 mL con agua, de tal forma que el agua las cubra. Se calienta el agua hasta que hierva (temperatura prxima a los 100 C) y se espera un cierto tiempo para tener la seguridad de que toda la masa metlica se encuentra a la misma temperatura, T1=100 C.

Previamente, se introduce dentro del calormetro una cierta cantidad de agua, de masa conocida (M=150 gr) y se mide la temperatura del sistema (T0).

Cuando las pesas metlicas alcancen la temperatura adecuada, se saca una de ellas y se introduce en el calormetro, mientras las dems permanecen sumergidas en el agua hirviendo. Se espera hasta que el sistema alcance la temperatura de equilibrio (T2) y se calcula el calor especfico del metal, haciendo uso de la ecuacin.

9.BIBLIOGRAFIA.1. Serway Vol. 1

2. Thomson Vol. 3

3. Fsica Resnick Halliday Krane cuarta edicin Vol. 1

4. SERWAY, Raymond A.Fsica, CuartaEdicin. Editorial McGraw-HillConclusionesSe comprob el principio de la conservacin de la energa, el cual establece que la energa total inicial de unsistemaes igual a la energa final total del mismo sistema.

El calor es energa que es transferida de un sistema a otro, debido a que se encuentran a diferentes niveles de temperatura. Por esta razn, al poner los dos cuerpos en contacto, el que se encuentra a mayor temperatura transfiere calor al otro hasta que se logra el equilibrio trmico.

Distintas sustancias tienen diferentes capacidades para almacenar energa interna al igual que para absorber energa ya que una parte de la energa hace aumentar la rapidez de traslacin de las molculas y este tipo demovimientoes el responsable del aumento en la temperatura.

Cuando la temperatura del sistema aumenta Q y T se consideran positivas, lo que corresponde a que la energa trmica fluye hacia el sistema, cuando la temperatura disminuye, Q y T son negativas y la energa trmica fluye hacia fuera del sistema.

El equilibrio trmico se establece entre sustancias en contacto trmico por la transferencia de energa, en este caso calor; para calcular la temperatura de equilibrio es necesario recurrir a laconservacin de energaya que al no efectuarsetrabajomecnico la energa trmica total del sistema se mantiene.

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