FAC. INGENIERIA – UMSA
EQUIVALENTE ELECTRICO DEL CALOR
EQUIVALENTE ELECTRICO DEL CALOR 1. OBJE OBJETI TIVO VO GENE GENERA RAL L Determinar en forma experimenta! e "aor #e E$%i"aente E&'tri'o #e
•
Cao Caorr ()*! ()*! a tra" tra"&+ &+ #e a+ a+ me#i me#i#a #a+ + in#i in#ire re't 'ta+ a+ #e a+ a+ ener ener,,-a+ a+ 'ao 'aorr-fi fi'a 'a / e&'tri'a! / +% po+terior opera'i0n.
2. OBJE OBJETI TIVO VO ESP ESPEC ECIF IFIC ICO O
Determinar a 'anti#a# #e ener,-a 'aor-fi'a +en+i1e! pro"eniente #e 'aentamiento #e a,%a! por me#io #e "aria'ione+ #e temperat%ra+.
Determinar a 'apa'i#a# 'aor-fi'a #e 'aor-metro por e m&to#o #e a+ me2'a+.
Determinar a 'anti#a# #e ener,-a e&'tri'a pro"eniente #e %na f%ente #e po#er $%e +%mini+tra 'orriente a %na re+i+ten'ia 3omo,&nea $%e pro#%'ir4 e 'aentamiento #e a,%a #e tra1a)o.
E+ta1e'er a temperat%ra fina a%t&nti'a #e a,%a #e tra1a)o! por m&to#o+ matem4ti'o+ o ,r4fi'o+! 'orri,ien#o e "aor #e a temperat%ra fina rea.
3. FUND FUNDA AMENTO MENTO TEOR TEORIC ICO O E 'aor +en+i1e #e '%a$%ier +i+tema! e+t4 #a#o por a expre+i0n Q
= M c∆T
(0)
M : Masa del sitema c : Calor Específico Específico másico de la sus tan cia que caracteriz a al sistema ∆T : Intervalo
de temperatur as al que está sometido el sistema
La expr expre+ e+i0 i0n n 5M'6 5M'6 +e #eno #enomi mina na Capa Capa'i 'i#a #a# # Cao Caorr-fi fi'a 'a #e #e +i+t +i+tem ema a / e+ 'ara'ter-+ti'o para 'a#a %no! +e,7n a 'anti#a# #e materia pre+ente en e +i+tema. Un 'aor-metro! e+ %n #i+po+iti"o 'erra#o / ai+a#o #e+tina#o a me#ir e 'aor a1+or1i#o o #e+pren#i#o8 / $%e 'ontiene %n -$%i#o (a,%a* / pro"i+to #e %n FIS 9 :;
FAC. INGENIERIA – UMSA
EQUIVALENTE ELECTRICO DEL CALOR
in#i'a#or #e temperat%ra+ (term0metro* / %n +i+tema 3omo,eni2a#or (a,ita#or #e anio o #e paeta+* para ne%trai2ar o+ ,ra#iente+ #e temperat%ra+ #e a+ me2'a+. En a fi,%ra :=! +e expone %n 'aor-metro #e a1oratorio #e in"e+ti,a'i0n! mientra+ $%e en a fi,%ra :1 +e expone e 'aor-metro #e a1oratorio #e pr4'ti'a 'omo e n%e+tro. Ca1e 3a'er notar $%e e 'aor-metro #e $%e #i+ponemo+! no e+ perfe'to8 e+to +i,nifi'a $%e a temperat%ra fina rea #e a me2'a #e1e +er 'orre,i#a / para eo no+ "a#remo+ #e m&to#o #e E+pe)o.
I
V
-
+ V
E E$%i"aente Me'4ni'o #e Caor! e+ e fa'tor #e 'on"er+i0n! $%e permite 'on"ertir %ni#a#e+ ener,&ti'a+ ()o%e+ o er,io+* en %ni#a#e+ 'aor-fi'a+ (>io'aor-a+ o 'aor-a+*! me#iante a expre+i0n j =
E
(1)
Q
Desde ya : J = 4.186 joules caloría J = 4186 joules kilocalorí a
En e+te experimento +e 'aentar4 a,%a me#iante +%mini+tro #e ener,-a e&'tri'a 5E6! a tra"&+ #e %na re+i+ten'ia 5R6 'one'ta#a a %na f%ente #e po#er $%e propor'iona %na 'anti#a# #e "otio+ 5V6. E+to +e reai2a en %n tiempo 5t6. Se +a1e $%e a poten'ia #i+ipa#a por a re+i+ten'ia e+ " = I 2
( 2)
De acuerdo con la &ey de $%m : I =
!
(3)
Re emplazando (3) en (2) : " = #demás :
! 2
( 4)
E = " t
(5)
FIS 9 :;
Re emplazando ( 4) en (5) :
<.
E =
!
2
⋅ t
(6 )
FAC. INGENIERIA – UMSA
EQUIVALENTE ELECTRICO DEL CALOR
L%e,o! e 'aor ?ropor'iona#o por a re+i+ten'ia +er4 i,%a a 'aor ,ana#o por e 'aor-metro m4+ e 'aor ,ana#o por e a,%a 'onteni#a #entro #e 'aor-metro Qresistencia
= Qcalorímetr o + Qa'ua
(7 )
Qcalorímetr o
= C c (T f − T 1 )
(8)
Qa'ua
= ma C a (T f − T 1 )
(9)
Re emplazando (8) y (9) en (7) : Qresistencia
= (C c + ma C a )(T f − T 1 )
(10)
(iendo : C c : Capacidad Calorifica del Calorímetr o [cal º C ] ma : Masa de a'ua contenida en el calorímetr o [ 'r ] T 1 : Temperatur a inical [º C ] T f : Temperatur a final [º C ]
3.1. DETERMINACIÓN DE Cc POR EL MÉTODO DE LAS MEZCLAS La+ "aria1e+ in#i'a#a+ arri1a +e p%e#en me#ir! ex'epto a 'apa'i#a# 'aor-fi'a #e 'aor-metro 5C'6! para o '%a +e empear4 e m&to#o #e a+ me2'a+! $%e 'on+i+te en "erter %na 'anti#a# 5m:6 #e a,%a $%e e+t4 a a temperat%ra T :. L%e,o +e a#i'iona %na 'anti#a# #e a,%a 5m <6 $%e e+t4 a a temperat%ra T< m%'3o ma/or #e T:. C%an#o +e 3omo,eni2a a me2'a +e 'on+i,%e e e$%ii1rio t&rmi'o #e a me2'a a a temperat%ra Te. Enton'e+! reai2an#o e 1aan'e 'aor-fi'o! +e tiene Qa'ua ftia = Qa'ua caliente
(11)
Qa'ua fria = (C c + m1C a )(T e − T 1 )
(12)
Qa'ua = ma C a (T f − T 1 )
(13)
Re emplazando (12) y (13) en (11) : FIS 9 :;
C c =
m2 C a (T 2 − T e ) (T e − T 1 )
−
m1C a
(14) @.
FAC. INGENIERIA – UMSA
EQUIVALENTE ELECTRICO DEL CALOR
3.2. DERIVACIÓN GRAFICA POR EL MÉTODO DEL ESPEJO Si +e '%enta 'on pare+ #e #ato+ #e temperat%ra+ "er+%+ tiempo! e+ po+i1e repre+entaro+ ,r4fi'amente! #e a forma 'omo +e exponen en a fi,%ra <.
T
P
Tx
L
t
tx
Fi,%ra < En e+te ,r4fi'o +e "e $%e en e tiempo 5t x6 a temperat%ra e+ 5Tx6. A3ora +e #e+ea +a1er '%4 e+ a "aria'i0n #e a temperat%ra en e tiempo 5t ;6. En e+te 'a+o +e #e1e 3a'er pa+ar por e p%nto P %n re'ta tan,ente 5L6 / #eterminar +% pen#iente. A e+te pro'e+o +e #enomina Derivación gráfica / e m&to#o m4+ 'ono'i#o e+ e Método del Espejo! $%e 'on+i+te en 'oo'ar en e p%nto P %n e+pe)o re'tan,%ar 'on e ar,o 'a+i perpen#i'%ar a a '%r"a! ta 'omo +e expone en a fi,%ra @.
L0
T
Espejo P
T0
L t t0
Fi,%ra @ FIS 9 :;
FAC. INGENIERIA – UMSA
EQUIVALENTE ELECTRICO DEL CALOR
La +%perfi'ie #e e+pe)o #e1e ap%ntar a a parte ini'ia #e a '%r"a. La ?o+i'i0n #e e+pe)o #e1e +er ta $%e entre a parte #e a '%r"a #e p%nto P 3a'ia arri1a / a ima,en forma#a #e1e 3a1er %n tra2o 'ontin%o.
En e+e in+tante +e #e1e tra2ar %na re'ta L n! %tii2an#o e mi+mo e+pe)o 'omo re,a! %e,o e"antar %na perpen#i'%ar a a re'ta L n $%e +er4 )%+tamente a re'ta tan,ente L / a+- +e ten#r4 a pen#iente dT
dt t =t
0
3.3. CORRECIÓN DE LA TEMPERATURA M!IMA ALCANZADA Da#o $%e e 'aor-metro no e+ perfe'to! e+ ne'e+ario 3a'er %na 'orre''i0n #e a temperat%ra m4xima a'an2a#a para tomar en '%enta e 'aor 'e#i#o a me#io am1iente.
D%rante e experimento +e entre,a 'aor #e mo#o %niforme / a 'a%+a #e e+to! a+ temperat%ra+ #e a,%a / #e 'aor-metro +e in'rementan tam1i&n #e %n mo#o %niforme 'on e tran+'%r+o #e tiempo. C%an#o +e #e+'one'ta e +%mini+tro #e ener,-a e&'tri'a en e in+tante 5t ;6! a temperat%ra 'omien2a a #e+'en#er r4pi#amente! ta 'omo +e "e en e ,r4fi'o #e a fi,%ra .
T (º#) #$%&a te%'*a T"
T!ax #$%&a expe%'!enta
tx
t (se)
FIS 9 :;
FAC. INGENIERIA – UMSA
EQUIVALENTE ELECTRICO DEL CALOR
Fi,%ra
(iendo :
t 0 : Inst ante en el que se corta el sum inistro T !ax : Temperatur a má+ima alcanzada durante el exp erimento T f : Temperatur a final que se alcanza+ de no e+istir p*rdidas de calor %acia el am)iente
∆T : Error sistemático
de la temperatur a para corre'ir
La temperat%ra fina $%e #e1er-a a'an2ar+e +er4 (15)
T f = T !ax + ∆T
La re'ta 'orre+pon#iente a a 'ate,or-a #e te0ri'a +e o1ten#r-a en 'a+o #e $%e no 3%1ie+e p&r#i#a+ #e 'aor 3a'ia e am1iente. Se,7n a Le/ #e enfriamiento #e Neton! 'orre+pon#iente a me'ani+mo 'on"e'ti"o! #e %n '%erpo $%e +e en'%entra a %na temperat%ra 5T6 / e+t4 exp%e+to a %n am1iente a temperat%ra T a! a "eo'i#a# #e f%)o #e 'aor 'e#i#o a e+te am1iente e+
- =
−%#,(T − T a )
(16)
(iendo : % : elcoeficiente peculiar de convecci.n del par cuerpo am)iente # : el área de contacto Durante el estado estacionar io+ - - - es *os nt ante y entonces : mcdT
= −%#,(T − T a )
(17)
%# = − ,(T − T a ) mc
(18)
dt dT
De otra forma :
dt
, =
-acemos :
%#
(19)
mc
Re emplazando (19) en (18) : dT dt
= − , ,(T − T a )
( 20)
La "eo'i#a# #e enfriamiento e+ propor'iona a a #iferen'ia #e temperat%ra+ / +% 'omportamiento e+ inea. Repre+entamo+ e ,r4fi'o T "er+%+ t para e pro'e+o #e enfriamiento #%rante e enfriamiento / %e,o T º#
− dT "er+%+ T. dt
− dT dt
T!ax
− ∆T ∆t maz T
. FIS 9 :;
.
FAC. INGENIERIA – UMSA
EQUIVALENTE ELECTRICO DEL CALOR
− ∆T ∆t )
Ta
t0
t .
ta
t (se)
T a
T )
T !ax
Fi,%ra B
En e ,rafi'o #e a fi,%ra B +e exponen o+ "aore+ po+iti"o+ #e a+ #eri"a#a+! o1teni#a+ por e m&to#o #e e+pe)o. E tiempo tran+'%rri#o en a'an2ar %na temperat%ra 'on+tante Ta en e enfriamiento e+ ta! o +ea $%e a #eri"a#a en e+e p%nto e+ 'ero. Extrapoan#o e "aor #e 5Tmax6 en e ,r4fi'o! +e o1tiene a "eo'i#a# #e
∆T ! enton'e+! a 'anti#a# #e ,ra#o+ #e temperat%ra $%e +e ∆t !ax
enfriamiento pier#en +er4
n T ∆T = ∑ − ∆ i (t i +1 − t i ) i =1 ∆t i !ax
( 21)
&a temperatur a final que de)e alcanzarse es : T f = T !ax + ∆T
( 22)
3.". TRATAMIENTO DE ERRORES Api'an#o a propa,a'i0n #e errore+ a a+ #iferente+ expre+ione+! +e o1tiene o+ #iferente+ errore+ reati"o+ ?ara a 'apa'i#a# 'aor-fi'a #e 'aor-metro! api'an#o a propa,a'i0n #e errore+ a a e'%a'i0n (:* ε C C
2 E T (T 2 − T 1 )
=
(T 2 − T f )(T f − T 1 )
( 23)
Lo+ errore+ reati"o+ #e a+ ma+a+ +on #e+pre'ia1e+ / a#em4+! e+ 'aro $%e o+ errore+ a1+o%to+ #e a+ #iferente+ temperat%ra+ +on o+ mi+mo+ e i,%ae+ a ET. ?ara e 'aor +%mini+tra#o por a re+i+ten'ia api'amo+ a propa,a'i0n #e errore+ a a e'%a'i0n (:;* ε Q
El error FIS 9 :;
=
C cε C c C c
+m
+
2 E T T f − T 1
( 24)
a)soluto de la masa es despresia) le. .
T
FAC. INGENIERIA – UMSA
EQUIVALENTE ELECTRICO DEL CALOR
?ara a ener,-a e&'tri'a +%mini+tra#a api'aremo+ a propa,a'i0n #e errore+ a a e'%a'i0n (* 2
ε E = ε ! + ε
+ ε t
(25)
?or %timo! para e e$%i"aente e&'tri'o #e 'aor 5)6! +e api'a a propa,a'i0n #e errore+ a a e'%a'i0n (:* ε j
= ε E + ε Q
(26)
". EQUIPO # MATERIAL Lo+ materiae+ / e$%ipo+ %tii2a#o+ en a pr4'ti'a #e a1oratorio f%eron •
Una f%ente #e po#er
•
Un 'aenta#or (re+i+ten'ia*
•
Un 'aor-metro! 'on a,ita#or en forma #e anio
•
Una 3ornia
•
Un re'ipiente met4i'o para 'aentar a,%a
•
Un term0metro o termopar #i,ita
•
Un te+ter para me#ir a re+i+ten'ia
•
Un 'ron0metro
•
Una 1aan2a
•
Va+o+ #e pre'ipita#o+
$. SISTEMA DEL E!PERIMENTO I
V
-
+ V
%. PROCEDIMIENTO FIS 9 :;
FAC. INGENIERIA – UMSA
EQUIVALENTE ELECTRICO DEL CALOR
&' C&(&c)*&* c&,/)c& *0 c&,0, :. Me#imo+ a ma+a #e 'aor-metro "a'-o in'%/en#o a,ita#or! 'aenta#or / term0metro. <. Lenamo+ a,%a fr-a 3a+ta m4+ o meno+ a mita# #e 'aor-metro. @. Me#imo+ a ma+a #e 'aor-metro 'on a,%a / por #iferen'ia o1t%"imo+ m:. . L%e,o #e %n in+tante me#imo+ a temperat%ra T: #e 'aor-metro 'on a,%a. B. Caentamo+ a,%a a e1%i'i0n / me#imo+ a temperat%ra T< / o "a'iamo+ a 'aor-metro. . A,itamo+ a me2'a 3a+ta 'on+e,%ir e e$%ii1rio t&rmi'o / me#imo+ a Te. . Me#imo+ n%e"amente a ma+a #e 'aor-metro 'on to#a a me2'a / por #iferen'ia o1t%"imo+ m<.
' E45)6&070 E8c)c, *0 C&, 9:' :. Lenamo+ #e a,%a #entro #e 'aor-metro #e mo#o $%e a re+i+ten'ia $%e#o totamente +%mer,i#a #entro #e -$%i#o. <. Me#imo+ a ma+a #e 'aor-metro 'on e+a 'anti#a# #e a,%a / por #iferen'ia o1t%"imo+ ma. @. Me#imo+ a temperat%ra #e 'aor-metro 'a#a @; +e,%n#o+ por e+pa'io #e tre+ min%to+. . Cone'tamo+ a re+i+ten'ia a a f%ente #e po#er / a+e,7re+e #e $%e no 3a/a f%,a+ #e 'aor por a tapa o o+ orifi'io+. B. Cone'tamo+ a f%ente #e po#er a en'3%fe / en'en#imo+ a f%ente. . Me#imo+ a temperat%ra 'a#a @; +e,%n#o+ / enamo+ a ta1a : #e a 3o)a #e #ato+. . Tratamo+ #e $%e a temperat%ra Tmax no +o1repa+e #e o+ @;C. . Apa,amo+ a f%ente! 'ontin%amo+ mi#ien#o a temperat%ra / re,i+tramo+ e tiempo en e in+tante t;. H. Ca#a @; +e,%n#o+ me#imo+ a temperat%ra / enamo+ a ta1a < #e a 3o)a #e #ato+. :;. S%+pen#imo+ e pro'e+o! '%an#o e,o a a temperat%ra 'on+tante T1.
FIS 9 :;
FAC. INGENIERIA – UMSA
EQUIVALENTE ELECTRICO DEL CALOR
;. GRFICOS :. Repre+ente ,r4fi'amente o+ #ato+ #e a ta1a : / #e a ta1a < en e +i+tema T "er+%+ t.
<.
Repre+ente ,r4fi'amente / en e+'aa ma/or! o+ #ato+ #e a ta1a < en e +i+tema T "er+%+ t.
FIS 9 :;
FAC. INGENIERIA – UMSA
EQUIVALENTE ELECTRICO DEL CALOR
@. ?ara 'a#a p%nto #e a '%r"a tra'e re'ta+ normae+ 3a'ien#o %+o #e %n e+pe)o 'omo re,a (m&to#o #e e+pe)o*.
. Le"ante re'ta+ perpen#i'%are+ a 'a#a re'ta / #etermine +%+ pen#iente+.
FIS 9 :;
FAC. INGENIERIA – UMSA
EQUIVALENTE ELECTRICO DEL CALOR
B. Lene a ta1a @ #e a 3o)a #e #ato+.
dT
º C dt se'
. Con+tr%/a e ,r4fi'o −
T (C*
dT dt
"er+%+ T! #e1e +er inea $%e 'orte e e)e #e
a1'i+a+ en TTa.
<. DATOS FIS 9 :;
FAC. INGENIERIA – UMSA
EQUIVALENTE ELECTRICO DEL CALOR
Lo+ #ato+ re'opia#o+ en a pr4'ti'a #e a1oratorio +on Ma+a #e 'aor-metro HB. , m: :;; ,
m< :;; ,
T: <; C
T< B C
9>0?'
T 9@C'
; @; ; H; :<; :B; :; <:; <; <;
:H!; <;!; <:!; <
ma <;; ,
Te ; C
Tmax < C
V ::.H "otio+ R
:.;
ET
;.:
t
<;
9>0?'
T 9@C'
; @; ; H; :<; :B; :; <:;
<! <!< <!; <!H <! <! <!@ <!:
<;
<!;
<; @;; @@; @; @H; <; B; ; B:; B; B; ;;
<!H <! <! <! <!B <!@ <!< <!< <!< <!< <!< <!<
=. CALCULOS :. Me#iante a e'%a'i0n (* 'a'%e a
J C +e,
'anti#a# #e ener,-a
e&'tri'a E.
/ / / Con los datos y la Ec. (6) : E =
!
2
2
,t =
11.9 voltios 1.0 Ω
E =
!
,t
2
⇒
,270 se'
E = 38234.7 J
<. Me#iante a e'%a'i0n (:* 'a'%e a 'apa'i#a# 'aor-fi'a #e 'aor-metro C'. / / / Tra)ajando con los datos y la ec. (14) tenemos :
C C
FIS 9 :;
=
m 2 C a ( T 2
− T e )
( T e − T 1 )
− m1C a = ⇒
100 ,1( 85 − 40 )
( 40 − 20 ) C C
= 125
C C
=
m 2 C a ( T 2
( T e − T 1 ) ' ,
− 100 ⋅ 1
− T e )
cal ' º C
− m1C a
(14)
, º C
º C
cal º C
:@.
FAC. INGENIERIA – UMSA
EQUIVALENTE ELECTRICO DEL CALOR
∆T para a temperat%ra Tmax! a partir #e ∆t !ax
@. Determine a+ #eri"a#a+ −
,r4fi'o ,enera#o por o+ #ato+ #e a ta1a @. dT
º C dt se'
a
;
1
!x:;9@
'
@!@@@ x:;9@
#
@!@@@ x:;9@
e
! x:;9@
f
;!;:
,
! x:;9@
3
@!@@@ x:;9@
i
@!@@@ x:;9@
)
@!@@@ x:;9@
>
@!@@@ x:;9@
. Me#iante a e'%a'i0n (<:* o1ten,a a 'anti#a# tota #e ,ra#o+ #e temperat%ra $%e +e pier#e
( ∆T ) ∆T ∆T = ∑ − i ∆t i i =1 n
/ / / Con los datos y la ec. ( 21) tenemos :
( t i +1 − t i ) maz
( 21)
∆T = at 0 + )t 1 + ct 2 + dt 3 + et 4 + ... ∆T = (0,270) + (6+666 × 10 −3 ,300) + (3+333 × 10 −3 ,330) + (3+333 × 10 −3 ,360) + (6+666 × 10 −3 ,390) +(0+01,420) + (6+666 × 10 −3 ,450) + (3+333 × 10 −3 ,480) + (3+333 × 10 −3 ,510) +(3+333 × 10 −3 ,540) + (3+333 × 10 −3 ,570) ⇒
∆T =
º C , se' se'
21+098 º C
FIS 9 :;
FAC. INGENIERIA – UMSA
EQUIVALENTE ELECTRICO DEL CALOR
B. Me#iante a e'%a'i0n (<<* o1ten,a a temperat%ra fina $%e #e1e a'an2ar+e (Tf *.
/ / / Calculo de la T final : T f
= ( 28+0 + 21+098)
( 22)
T f = T maz + ∆T
º C
= 49.098
T f
º C
. Me#iante a e'%a'i0n (:;* #etermine Qre+i+ten'ia .
/ / / Con la ec. (10) calculamos Qres : (10) = ( C C + ma C a ) (T f − T 1 ) cal cal ⋅ ( 49.098 − 20) º C Qres = 125 + 200 ' ,1 ' º C ' Qres
⇒
Qres
= 9456+85 cal
. Me#iante a e'%a'i0n (:* o1ten,a 5)6
/ / / Con los resultados o)tenidos calculamos - j-
j =
E Q
(1)
j =
38234+7 J
j = 4.043
⇒
9456+85 cal
J cal
1.TRATAMIENTO DE ERRORES . ?or me#io #e a e'%a'i0n (<@* #etermine e error reati"o #e a 'apa'i#a# 'aor-fi'a #e 'aor-metro. / / / Con la ec. ( 23) calculamos el ε C C : ε C C
=
ε C C
=
2 E T ( T 2 − T 1 )
( 23)
(T 2 − T f ),(T f − T 1 ) 2 / 0.1 / ( 85 − 20 )
( 85 − 49.098),( 49.098 − 20)
⇒
ε C C
= 0.0124
H. ?or me#io #e a e'%a'i0n (<* #etermine e error reati"o #e 'aor +%mini+tra#o por a re+i+ten'ia. / / / Con la ec. (24)+ calculamos el ε Q : ε Q
=
ε Q
=
FIS 9 :;
C C ε C C
+
2 E T
(24)
C C + m T f − T 1 125 , 0.0124 125 + 200
+
2 / 0.1 49.098 − 20
⇒
ε Q
= 0.0116
:B.
FAC. INGENIERIA – UMSA
EQUIVALENTE ELECTRICO DEL CALOR
:;.?or me#io #e a e'%a'i0n (
=
2ε ! + ε
ε j
= ε E + ε Q
ε j
=
+ ε t =
2 / 0.01 + 0.01 + 0.01
ε E
=
0.04
( 26)
0.04 + 0.0116
⇒
ε j
=
0.0516
::. ?re+ente e re+%ta#o fina #e e+ta forma
j
= 4.043 joules
cal ± 5.16
11. RESULTADOS Lo+ re+%ta#o+ o1teni#o+ f%eron Ener'ía Electrica
⇒
E = 38234.7 J
&a Capacidad Calorífica del Calorímetr o
⇒
&a &a% iaci.n de temperatur a
⇒
∆T =
&a Temperatur a /inal encontrada
⇒
T f
El Qresistencia o)tenido
⇒
Qres
C C
= 125
cal º C
21+098 º C
= 49.098 º C
= 9456+85 cal
El equivalent e electrico del Calor encontrado
⇒
j
= 4.043
J cal
12. OBSERVACIONES
FIS 9 :;
FAC. INGENIERIA – UMSA
EQUIVALENTE ELECTRICO DEL CALOR
Entre a+ o1+er"a'ione+ $%e +e p%e#e 3a'er re+pe'to a e+ta pr4'ti'a #e a1oratorio +on o+ +i,%iente+
Se #e1en #e o1tener o+ #ato+ p%nt%ae+
•
#e a+ temperat%ra+ T: / T
•
'onexione+ $%e #e1en 3a'er+e 'on o+ 'a1e+! / a me#i#a #e "ota)e para #i'3o experimento! para #e e+ta forma e"itar '%a$%ier tipo #e 'orto 'ir'%ito.
M&70:&
•
c,7
c5)*&*,
5c&
c,,*)7&c)7 ,> &0)&0> 0 045)(, 07 0 ,07, *0 & ,& *0 0(0&5&> (,450 *0 0>,> *&,> *0(07*07 5c, 0 8), 07 & (c)c& &*0> *0 c,7& c,7 57 c&,0, 07 507 0>&*, 9>)7 (0*)*& *0 c&,'. 13. CONCLUSIONES Se p%e#e #e'ir $%e o+ o1)eti"o+ +ean '%mpi#o por$%e
Se #etermino a 'apa'i#a# 'aor-fi'a #e 'aor-metro %tii2a#o para a pr4'ti'a #e a1oratorio! por e m&to#o #e a+ me2'a+.
Se e+ta1e'i0 a+ temperat%ra+ ini'ia / fina #e a,%a #e tra1a)o! por m&to#o+ matem4ti'o+ o ,r4fi'o+! 'orri,ien#o e "aor #e a temperat%ra fina rea.
Lo+ re+%ta#o+ #e a pra'ti'a +e a#aptan 1a+tante 1ien a a+ form%a+ te0ri'a+ $%e +e %+an en termo#in4mi'a e error en e+te 'a+o e+ 'a+i n%o pero +e p%e#en pro#%'ir errore+ #e1i#o a e inter'am1io #e temperat%ra entre e a,%a / e 'aor-metro. E experimento +e 'ompi'ar-a +i %+4+emo+ +%1+tan'ia+ 'on #i+tinta+ 'apa'i#a#e+ 'aor-fi'a+. En e experimento #e Ko%e +e #etermino e e$%i"aente me'4ni'o #e 'aor! e+ #e'ir! a rea'i0n entre a %ni#a# #e ener,-a )o%e ()%io* / a %ni#a# #e 'aor 'aor-a 'on &xito.
1". CUESTIONARIO FIS 9 :;
FAC. INGENIERIA – UMSA
EQUIVALENTE ELECTRICO DEL CALOR
:.9 Ten#r4 5K6 e mi+mo "aor! expre+a#o en %ni#a#e+ in,e+a+
<.9 C0mo +e o,rar-a o1tener %n 'aor-metro perfe'to para e+te experimento
@.9 Q%& e+ a 'aor-a / $%& e+ e TU
.9 C0mo +e #eterminar-a 5K6! enfrian#o e +i+tema a,%a / 'aor-metro
FIS 9 :;