laboratorio de fisica ii calor especifico de los solidos

7/23/2019 Laboratorio de Fisica II Calor Especifico de Los Solidos

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UNIVERSIDAD

NACIONAL DE

INGENIERIA

FACULTAD DE INGENIERIA MECANICAFACULTAD DE INGENIERIA MECANICA

PROFESORPROFESOR :: Ing. VASQUEZ ALVA DAROIng. VASQUEZ ALVA DARO

FECHA DE PRESENTACION: 07 / 12 / 09FECHA DE PRESENTACION: 07 / 12 / 09

2012-I2012-I

CALOR ESPECFICO DE SLIDOS

ALUNOS:


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INTRODUCCIN

Si tenemos dos recipientes del mismo material que contienen una cantidad

especfica de agua. Si a uno de ellos le echamos alcohol y al otro una esfera de

plomo, ambos a la misma temperatura e igual cantidad de masa.

Observaremos que en los dos casos la temperatura de equilibrio no ser la

misma. A qu se debe dicho fenmeno! "or qu el termmetro no indica la

misma temperatura de equilibrio!

# para no irnos tan le$os a lo que queremos llegar. Si en nuestra casa de

repente tocamos con una mano una silla de madera, y con la otra mano, una

silla de fierro, en ambos casos la sensacin de frio o calor no va a ser la

misma. %a mano que toc la silla de madera no e&perimentar sensacin de

frio o de calor' mientras que en la mano que toc la silla de fierro e&perimentar

una sensacin de frio. A qu se debe este fenmeno! "or qu si estando a

la misma temperatura ambiente, una silla nos parece ms fra que la otra!

(ueno, toda esta clase de preguntas sern resueltas con el estudio de los

temas de fsica como) la temperatura y calor, propagacin de calor y

termodinmica. # es en el presente informe de laboratorio que desarrollaremos

lo estudiado en clase y as comprender me$or nuestro mundo mega diverso.


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CALOR ESPECIFICO DE SLIDOS

OBJETIVOS:

*eterminar el calor especfico de las masas solidas.

Aplicar la %ey de equilibrio +rmico a sistemas termodinmicos

Aplicar la conservacin de la energa en sistemas con transferencia de

calor

econocer el calor como una forma de energa

Afian-aremos los conceptos de calor, temperatura, calor especifico,

capacidad calorfica

FUNDAMENTO TERICOi /alor ganado por un cuerpo 0 /alor perdido por otro.ii *efinicin de calor especfico 1c.

2 0 mc 1+34+52 0 calor6 0 masa

+34+50 /ambio de temperatura

CONCEPTOS TERICOS

Calor

7n fsica, transferencia de energa de una parte a otra de un cuerpo, o entre

diferentes cuerpos, en virtud de una diferencia de temperatura. 7l calor es

energa en trnsito' siempre fluye de una -ona de mayor temperatura a una

-ona de menor temperatura, con lo que eleva la temperatura de la segunda y

reduce la de la primera, siempre que el volumen de los cuerpos se mantenga

constante.

Temperatura

%a sensacin de calor o fro al tocar una sustancia depende de su temperatura,

de la capacidad de la sustancia para conducir el calor y de otros factores.

Aunque, si se procede con cuidado, es posible comparar las temperaturas

relativas de dos sustancias mediante el tacto, es imposible evaluar la magnitud

absoluta de las temperaturas a partir de reacciones sub$etivas.


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Calor especfico

/antidad de calor necesaria para elevar la temperatura de una unidad de masa

de una sustancia en un grado. 7n el Sistema 8nternacional de unidades, el calor

especfico se e&presa en $ulios por 9ilogramo y 9elvin' en ocasiones tambin se

e&presa en caloras por gramo y grado centgrado. 7l calor especfico del agua

es una calora por gramo y grado centgrado, es decir, hay que suministrar una

calora a un gramo de agua para elevar su temperatura en un grado centgrado.

Energa calorfica

%a suma de la energa potencial y de la energa sinttica de un sistema nopermanece siempre constante.

*e una manera general, la energa mecnica total de un sistema disminuye conel frotamiento y los choques. Si por e$emplo, se frena un cuerpo durante sucada por un plano inclinado, de forma que su velocidad permane-caconstante, se producir una disminucin de su energa potencial sin queaumente su energa cintica. "ero, en todos los fenmenos de esta naturale-ase produce calor. As el fsforo de las cerillas se inflama por frotamiento, lasherramientas se calientan al labrar los metales, etc. S una bala de plomo sedispara contra una placa de acero, se puede alcan-ar, en el momento delchoque, una temperatura superior a su punto de fusin. 7l calor debe, porconsiguiente, considerarse como una forma de energa, hiptesis que se vecorroborada por la posibilidad de producir traba$o mecnico consumiendo calor,

por e$emplo, en las maquinas de calor.

EQUIPOS Y MATERIALES

:n calormetro de me-clas 1un termo

:n termmetro

:n mechero a gas

:na olla para calentar agua

:n soporte universal

:n matra- de 5;; 5


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PROCEDIMIENTO

1. Determinar la capacidad calorfica (o equivalente en agua) delcalormetro.

-/oloque dentro del calormetro una cantidad ma de agua a temperatura menorque la del ambiente.

4*e$e que se estable-ca el equilibrio y medir la temperatura de equilibrio +a.

4/aliente agua en la olla a una temperatura +b y colocar una cantidad mb de

esta agua en el calormetro.

5. Calor especifico de slidos

4/olocar una cantidad ma de agua en el calormetro y de$e que se estable-ca

el equilibrio.

46ida la temperatura +a

4Sumergiendo en agua caliente, eleve la temperatura del slido hasta una

temperatura +b.

4Sumer$a el cuerpo a temperatura +b dentro del agua a temperatura +a y mida

la temperatura de equilibrio +.

1.-DETERMINACIN DE LA CAPACIDAD CALORIFICA (O EQUIVALENTEEN AGUA) DEL CALORIMETRO

P!"#$%& 1. Con estos datos experimentales determine usted la capacidadcalorfica de su calormetro.


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*el grfico igualamos el calor perdido con el ganado para obtener el calor

especifico del calorimetro y luego su capacidad calorifica)

2ganado0 2perdido

/ecal.mcal.1+eq455 > /e?5O.m?5O1+eq455 0 m?5O./e.1@;4+eq

eempla-ando valores)

/ecal.;,=.1=455 > 3.5;;.1=455 0 5;;.3.1@;4=

/ecal0 ;.33

/apacidad calorifica0 2BC+ 0 /e.mcal0 ;,33.;.= 0


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*el grfico igualamos el calor ganado por el agua con el calor perdido por el

plomo para obtener el calor especifico del plomo.

2ganado0 2perdido

/.1+eq455 > /e?5Om?5O1+eq455 0 /e"b.m"b.1E;4+eq

3.5;;.15=455 0 /e"b.ED,E


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7l calor es la energa que se transfiere de un ob$eto a otro debido a una

diferencia de temperaturas.

7l calor de$ar de fluir de un cuerpo de alta a otro de ba$a temperatura,

hasta que sus temperaturas se igualen.

%a capacidad calorfica es la cantidad de calor necesaria para elevar la

temperatura en un grado.

Huestros resultados de hallar los calores especificos de los slidos ,

coinciden apro&imadamente con los e&puestos en los libros de fisica.

Al reali-ar una e&periencia de calorimetria, siempre e&istiran perdidas de

calor al ambiente, y es nuestro deber hacer que estas perdidas sean

minimas para lograr una buena apro&imacion de lo que queremos hallar

#*servaciones:

7&isten slidos de calor especfico practicamente despreciable1plomo y

es as que al someterlo en contacto trmico con una sustancia de

diferente temperatura,la temperatura del sistema no tiene una variacion

considerable.

Al sacar cualquiera de los slidos sometidos en agua caliente para luego

ponerlo en el calormetro, se puede apreciar una prdida de calor, es

decir, se entrega calor al ambiente y es por ello que el proceso debe ser

inmediato , para que este calor perdido sea mnimo.

Hotamos que la transferencia de calor se da instantaneamente y que la

temperatura de equilibrio esta acotada por la temperatura m&ima y

mnima.

$ecomendaciones :

+raba$ar con instrumentos que nos proporcionen errores mnimos en losclculos. "or e$emplo, usar un termmetro de buena presicin.


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:sar cantidades de masa considerables de los materiales a detallar, ya

que nos facilitara el traba$o y har que haya menos prdidas de masa en

la e&periencia. "or e$emplo en el agua usar una cantidad de 5;;ml

promedio para cada e&periencia.

"ara reali-ar el e&perimento calentar el agua a una temperatura

bastante ale$ada del otro material para as observar con claridad lavariacin de temperatura. "ero no calentar hasta 3;;o/ ya que aslograra alcan-ar su temperatura de ebullicin y estaramos errando enlos clculos.

+ener claro los conceptos de calor, temperatura, para as lograr unamayor comprensin de las e&periencias desarrolladas. Adems de ello,previamente a reali-ar las e&periencias, leer el manual de laboratoriosobre las e&periencias a desarrollar para tener nocin de lo que se haren el laboratorio.

'm-genes:


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