UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL Facultad de Ciencias de la Ingeniería e Industrias
INFORME DE PRÁCTICA Asignatura:
Grupo Nº:4
Ingeniería en mecatrónica Carrera: Nivel y paralelo: Fecha de práctica:16/10/17 práctica:16/10/17 Fecha presentación informe:23/07/2017 informe:23/07/2017 Informe Nº:4
Integrantes Anthony Cabrera Cabrera Christian Maigua Washington Jiménez
TÍTULO DE LA PRÁCTICA: 1. OBJETIVOS:
Determinamos Determinamos experimentalmen experimentalmente te el el equivalente equivalente en agua del calorímetro. Obtenemos experimentalmente experiment almente la temperatura temperatur a de equilibrio (final) de una mezcla Calculamos el calor específico de un cuerpo.
2. INTRODUCCIÓN: La energía interna es toda la energía de un sistema que se asocia con todos sus componentes microscópi microscópicos, cos, átomos y moléculas, cuando se observa desde un marco de referencia en reposo respecto al centro centro de masa del sistema Calor es el proceso de transferencia de energía a través de la frontera de un sistema, que resulta de una diferencia de temperatura entre el sistema y sus alrededores. El símbolo Q representa la cantidad de energía transferida por este proceso (Serway pág.591)
=cm.∆T En el intercambio intercamb io energético, por la ley de conservación de energía se tiene que la cantidad de energía cedida por el cuerpo de mayor temperatura es igual igual a la cantidad de calor absorbida por el cuerpo de menor temperatura, ésta es conocida como la ley fundamental del intercambio de calor y se expresa mediante la ecuación 1. Qcedido+Qabsorbido=0 Cuando dos cuerpos, de diferente temperatura, que se encuentran en contacto tienden a igualar su temperatura después de transcurrido cierto tiempo mediante la transferencia de energía energía del uno (más caliente) caliente) hacia el otro (más frío), se dice que han llegado a un equilibrio térmico. La caloría (cal), se define como la cantidad de transferencia de energía necesaria para elevar la temperatura de 1 g de agua de 14.5°C a 15.5°C. (La “Caloría”,
escrita con C mayúscula y que se emplea para describir el contenido energético de los alimentos, es en realidad una kilocaloría.) 1
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1 cal = 4.186 J Esta igualdad se conoce, por razones meramente históricas, como el equivalente mecánico del calor. Un nombre más conveniente sería equivalencia entre energía mecánica y energía interna Calor específico (c) El calor específico de una sustancia es la capacidad térmica por unidad de masa.
Q c = m.∆T
3. METODOLOGÍA: 1. Procedemos a medir las longitudes de las varillas y la temperatura del agua al estar en un recipiente de precipitados de 200 ml. Luego colocamos el agua en un recipiente Erlenmeyer de 100ml. 2. Colocamos de forma correcta los soportes para que sostenga las varillas de acero y latón, la varilla debe ser enroscada por un acople provisto de rosca interna para tubos. Y procedemos a poner la varilla en los soportes. Este proceso hacemos con las dos varillas. 3. Ponemos el tubo de goma en la punta de la varilla y este va unido junto al recipiente de agua tapado por un corcho de caucho. Procedemos hacer en el extremo izquierdo del soporte. 4. Ubicamos de manera correcta y equilibrada el rodillo, la espiga de eje, la polea, la escala y el indicador. Procedemos hacer en el extremo derecho del soporte. 5. Situamos el recipiente de agua en la hornilla, luego procedemos a prender la hornilla para el aumento de temperatura del agua. 6. Observamos la dilatación lineal de dichas varillas mediante la escala y el indicador.
4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN: (TRABAJOS Y CÁLCULOS)
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•
Determinar el incremento de longitud, utilizando la escala. 1:100
Varilla de acero: 40cm=0.4m Varilla de latón: 40cm=0.4m
Varilla de acero: Varilla de latón :
•
Determinar el incremento de temperatura
∆=
Temperatura del acero
∆=5710 ∆=47℃
Temperatura del latón
∆=6010 ∆=50℃ •
Calcular el coeficiente de dilatación lineal de cada varilla (Valor experimental)
− (℃) ∝= ∆ ∆ Varilla de acero
Varilla de latón
− (℃) ∝= 2.9∗104 0.4∗ 47 ∝=1.54∗105 − ∝= 9∗104 0.4∗ 50 (℃) 1
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∝=4.5∗105 Consulte los coeficientes de dilatación lineal en el texto Física de Serway volumen I pág, 575 (Valor teórico) y calcular el error porcentual de los coeficientes de dilatación para cada varilla. •
Varilla de acero
Varilla de latón
Valor experimental|.100 e% = |Valor teóricoValor teórico e% = |11∗1061.5∗105 |.100 11∗106 e% = 36.36% e% = |19∗1064.5∗105 |.100 19∗106 e % = 1.36%
ANÁLISIS DE RESULTADOS ¿Coincide el valor experimental del coeficiente de dilatación lineal con el teórico? Explicar El valor experimental del coeficiente de dilatación lineal y su valor teórico no coincidió, debido a ciertos factores los cuales dependen de la practica.
¿Cuáles son los principales factores que alteran esta práctica, mencionar al menos dos Los principales factores que alteraron son: la temperatura, el tipo de material a través de su coeficiente de dilatación y la longitud del solido. ¿La dilatación es la misma para distinto material y de qué depende? Explicar El coeficiente de dilatación térmica lineal para cada tipo de material no es igual todos tienen diferente dilatación lineal, depende de su longitud inicial y final y la variación de la temperatura.
5. CUESTIONARIO DE INVESTIGACIÓN: (Resolver el cuestionario de la guía)
1. Explicar los siguientes términos: Temperatura, calor y energía térmica 1
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2. ¿Qué energía térmica es mayor: la de una piscina con agua a 20 ºC o la de un vaso de agua a 25 ºC? 3. A mayor calor específico, un cuerpo se calienta más o se calienta menos? Explicar 4. Una minúscula gota de plomo derretido a 400 °C causará una pequeña quemadura, pero una olla con agua a 100 °C puede cocinarnos. Explicar por qué sucede esto?
6. CONCLUSIONES: 1.Se pudo demostrar que la varilla al ser sometida a un aumento de temperatura, se dilata linealmente. 2. En el trayecto de la practica analizamos como el indicador aumentaba dependiendo del material que se usaba. 3. Con este experimento demostramos que existe una relación lineal con la temperatura y la variación de longitud
7. RECOMENDACIONES: 1.Obtener un conocimiento sobre la determinación del coeficiente de dilatación lineal. 2.Conocer los diferentes tipos de dilataciones que existen: dilatación lineal, dilatación superficial, dilatación del volumen. 3.Verificar que todos los materiales estén en buenas condiciones para el desarrollo de la práctica. 8. BIBLIOGRAFÍA: Feliu y pérez, b. (1886). Curso elemental de Física experimental y aplicada y nociones de Química Inorgánica.Sexta edición. Barcelona: Imprenta de Jaime Jepus, 10. Fernandez.S. (2012).Qué es el Coeficiente de Dilatación. Recuperado de: Térmica.https://www.patologiasconstruccion.net/2013/09/coeficiente-de-dilataciontermica/ Gomez.L(2014). APLICACIONES DE LA DILATACIÓN TÉRMICA EN LA VIDA COTIDIANA.fisica II. Recuperado de: http://lauprof2.blogspot.com/2014/09/dilatacion-termica_3.html
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Gonzales, (2010).Dilatación Lineal, Superficial y Volumétrica. Recuperado de: https://fisica.laguia2000.com/fisica-del-estado-solido/dilatacion-lineal-superficial-yvolumetrica Olivera.L. (2015). Dilatación de solidos líquidos y gaseosos. Recuperado de: https://prezi.com/jl4v76r6tb0_/dilatacion-de-solidos-liquidos-y-gases/
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