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CURSO: FUNDAMENTOS FISICOS DE ELECTROTECNIA

LABORATORIO N° 01 Analisis Grafico. Cantidad de Calor

Apellidos y Nombres

Nota

Jara Choquehuanca Nohelia Alumno(s):

Profesor: Programa Profesional: Fecha de entrega:

Puma Alicia Instalaciones electrotecnicas 29

08

2016

Especialidad/Grupo: Mesa de Trabajo:

D-2 / A 4

LABORATORIO 01 – ANALISIS GRAFICO Y CANTIDAD DE CALOR ________________________________________________________________________________

ANALISIS GRAFICO CANTIDAD Y CALOR

1. INTRODUCCION

La cantidad de calor tomada o cedida por un cuerpo es directamente proporcional a su masa y aumento o disminución de temperatura que experimenta. El Pasco Capstone es el software de los sensores Pasco los cuales funcionan a través de la pc vía una interfaz que permite traducir los impulsos eléctricos de los sensores de señal detectables por la computadora. Si la cantidad de calor es suministrada en forma constante a medida que transcurre el tiempo, el flujo calorífico “Q” será pues constante. Realizaremos gráficos, ya que podemos representar y analizar enviando los datos al programa, para esto se tendría que conocer cuáles son las variables dependiente o independiente para un mejor desarrollo. Usamos métodos de geometría analítica como: usar la pendiente de modo escrito y modo gráfico. El uso de instrumentos de seguridad y las medidas de seguridad que se debe tomar en el desarrollo del experimento. Tener en cuen ta que debemos saber que es calor o por lo menos concepto básico. En conclusión el presente experimento tiene como fin analizar la cantidad d e calor a través del software mencionado para evaluar distintas operaciones con los datos obtenidos.


2. OBJETIVOS



Conocer e Identificar el software a utilizarse en las sesiones de laboratorio.



Comprender y aplicar los procesos para crear y configurar para la actividad del Laboratorio utilizando el software y el sensor de calor.



Determinar relaciones matemáticas entre las variables físicas que interviene en los Experimentos



Verificar los resultados de análisis proporcionados por el software, con los modelos matemáticos dados en calase y establecer las diferencias.



Estudiar la cantidad de calor que absorbe un líquido dependiendo de las Variaciones de la  Temperatura durante un tiempo determinado. 

Realizar un estudio comparativo de la cantidad de calor ab sorbido por un líquido en función de su masa.


3. Análisis de Trabajo Seguro (ATS)

N° 1.

2.

3.

4.

PASOS BASICOS PARA EL TRABAJO

RIESGO PRESENTE EN CADA PASO

CONTROL DE RIESGO

El sensor de medición Pasco

Puede haber daño en el equipo.

Mantenerlo en lugar seguro y manipularlo con cuidado

Medición del agua de 50 y 100 ML

Daño a la balanza.

Poner con cuidado la matraz, evitar que le caiga agua a la balanza.

Inducir calor a la matraz con 50 y 100 ML

Puede causar quemaduras.

Manipular con cuidado y mantenerlo en un lugar seguro.

Medir con el Pasco la matraz de 50 y 100 ML

Daño al equipo Pasco, puede causar quemaduras a los compañeros.

Evitar que el cable toque la cocina, evitar poner el recipiente con agua en lugares inseguros.


4. FUNDAMENTOS TEORICOS 4.1 Cantidad de calor

Se llama así a la cantidad de calor que gana o pierde un cuerpo o sustancia al ponerse en Contacto con otro cuerpo que se encuentra a diferente temperatura, cuya ecuación está dada por

4.2 Calor especifico (Ce) Se define como la cantidad de calor (Q) que debe suministrar a la masa “m” de un cuerpo para elevar su temperatura así pues si la energía “Q” transferida por calor de una masa de una sustancia cambia la temperatura de la muestra en ∆T. Si el sistema tiene una temperatura inicial (To) incrementa o disminuye su temperatura a un valor T, la cantidad de calor (Q) que gana o pierde.

4.3 Capacidad calorífica (C) Se define como la cantidad de calor que se debe suministrar o sustraer de un cuerpo o sustancia para elevar o disminuir su temperatura es la cantidad física escalar que depende de la composición y estructura interna del cuerpo o Sustancia lo cual implica que cada cuerpo o sustancia tiene su propia capacidad calorífica


Si la cantidad de calor es suministrada en forma constante a medida que pase el tiempo el flujo calorífico Q será constante .

5. MATERIALES Y EQUIPOS DE TRABAJO *Utilizaremos en el laboratorio:

VARILLAS

COCINA ELECTRICA


SENSORES DE TEMPERATURA

RECIPIENTE Y MATRAZ

PINZA


6. PROCEDIMIENTOS, RESULTADOS Y CUESTIONARIO

6.1 Método de los mínimos cuadrados : Tomaremos la relación entre la deformación y el peso (fuerza aplicada a un soporte) hallaremos la deformación que producen cinco masas diferentes a partir de la posición de equilibrio en el que X=0: TABLA 1 PESO (N)

DEFORMACION (mm)

0.3

9

1.2

15

1.6

24

2.2

27

3.7

49

*Con la fórmula del METODO DE LOS MINIMOS CUADRADOS se hallan los valores de m y b: TABLA 2 Xi

Yi

XiYi

0.3 1.2 1.6 2.2 3.7

9 15 24 27 49

2.7 18 38.4 59.4 181.3

ΣXi =9

ΣYi =124

ΣXiYi =249.8

m= 0.0119 m/N b = 0.003233 m/N

2

Xi 0.09 1.44 2.56 4.84 13.69 2

ΣXi =13.69


*Análisis de la tabla 1





USANDO EL PROGRAMA CAPSON: hacemos click sobre el icono de TABLA y graficamos. Luego introducimos los datos luego se tomara el movimiento en una dimensión con aceleración constante como se muestra a continuación:


*Grafico de la TABLA 3 *SE APLICA UN AJUSTE DE CURVA YA QUE ES UNA FUNCION CUADRATICA


*ESTE ES EL ANALISIS DEL GRAFICO:


-

Interrumpir las mediciones a los 75ºC en cada caso: Tabla 4

Masa de agua (g)

45ºg

Volumen del agua

45 cm3

Temp. Inicial (ºC)

25.4 ªC

intercepto

18.6

Tiempo total (s)

658.7

Pendiente

0.061



Al calentar 45g de agua Tabla 5

Masa de agua (g) Temp inicial Tiempo total

90g 25.2 ªC 862.5

Volumen del agua Intercepto pendiente

90 cm3 27.1 0.0540


6.2.0 .CUESTIONARIO 6. 1 Según los resultados de las tablas 4.1 y 4.2 responde:

6.1.1 ¿Cuál es el valor en unidades del Sistema Internacional (SI)? M = 11.9 (mm/n)(1m/1000mm) M= 0.0119 (m/n) 6.1.2 Escriba entonces la expresión final de la ecuación en unidades SI D= b+ m.p D= 0.0032+ 0.0119 .p 6.1.3Al proceso de hallar el resultado no medido entre los v alores medidos, con la ayuda de la ecuación de la recta se le llama interpolación. Halle la deformación si le hubiésemos puesto un peso de 1.4 N. D= 11.9315 (1.4) + 3.3233 D= 20.022 N/mm 6.1.4. Al proceso de hallar resultados no medidos, con la ayuda de l ecuación de l recta se le llama extrapolación. Halle la deformación par un peso de 5N. D= 0.00332+0.0119(5) = 0.06282 6.2. Según los resultados de la tabla 4.3 responde :

6.2.1 ¿Qué tipo de ajuste mostro? ¿Por qué) Ajuste cuadrático porque la ecuación es cuadrática por lo q ue es una curva 6.2.2. ¿Cuál es el valor de la posición inicial?¿Que variable es en la ecuación? 0.43 m 6.2.3 ¿Cuál es el valor de la posición final? que variable es en la ecuación 1.37= m/s


6.2.4 ¿Cuál es la aceleración del móvil? 2

0.368 m/s 6.2.5 Del menú de estadísticas obtenga los valores máximo y mínimo de la posición y la desviación estándar. Guarde sus datos Min: 0.50 Max: 32.50 Desv. Estándar: 9.79 6.3 Según la aplicación y los resultados de la tabla 5.1 y 5.2 responder:

6.3.1: Calcule el flujo de calor para ambas cantidades de agua. Qo= 0.167 x 25 x 1 cal/g Qo=0.112 x 50 x1 cal/g 6.3.2 Calcule el flujo de calor absorbido por el agua Q= 4.175 x 4.5 = 18.7875 6.3.3 ¿Qué relación existe entre los pendientes de las diferencias gráficas y la cantidad de calor absorbido para ambos casos? Es directamente proporcional 6.3.4 ¿Qué le sucedería a las gráficas si el agua es cambiada por volúmenes iguales de un líquido de mayor calor especifico? No cambia ya que si el calor específico aumenta también aumentaría la rapidez de la Ebullición pero el grafico no varía ni se alteraría. 6.3.5 ¿Cuál es la razón de no llegar hasta los 100 ºC en esta experiencia? El punto de ebullición depende de la presión atmosférica y solo varia depende a la Zona donde nos encontremos.


7. Observaciones.   





El laboratorio te enseña como comprender y analizar las diferentes graficas Se observó cual es la temperatura de agua en el ambiente Se vio la variación que hay entre el punto de ebullición del agua aquí y sobre el nivel del mar , ya que este depende de la presión atmosférica Hallamos la pendiente generada por los datos obtenidos midiendo la temperatura cada cierto lapso de tiempo hasta llegar a los 75ºC Se analiza e interpreta los gráficos obtenidos

8. Conclusiones 





El programa Capstone se utiliza para el análisis de datos en tablas, datos que son insertados por nosotros La grafica de la aceleración es cuadrática al darnos como resultado una curva Aprendimos a analizar e interpretar los distintos gráficos luego de introducir datos en los programas ya vistos como son Capstone.

9. Bibliografía

Transferencia de Calor-UNSA Física y Química-SENATTI http://www.profesorenlinea.cl/fisica/Calor_Cantidad.html http://fisicaidued.blogspot.pe/2011/01/cantidad-de-calor.html http://fisica-cantidaddecalor.blogspot.pe/

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