Equivalente Electrico

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Universidad Mayor de San Andrés - Facultad de Ingeniería – Carrera de Ingeniería Electromecánica Laboratorio de Física Básica II Tema: Equivalente Eléctrico Hoja Ejecutiva Equivalente Eléctrico Objetivos de la Práctica Objetivo General Estudiar la relación que existe entre dos formas de energía: la energía eléctrica y la energía calorífica. Objetivos Específicos Cuantificar el equivalente eléctrico del calor. Aprender a utilizar un método para corregir los datos experimentales de las pérdidas de calor que se dan por el mal aislamiento del calorímetro. Justificación La energía siempre se transforma, y la energía eléctrica, que es la que esta más presente en nuestras vidas, se la puede transformar en calor y se le puede dar innumerables aplicaciones en ingeniería. Por lo tanto es necesario conocer y estudiar como se da esta transformación. Hipótesis Sabemos que la energía no se crea ni se pierde, sólo se transforma. Y la energía eléctrica y la energía calorífica no son la excepción. Es por ello que la energía eléctrica, se debería poder medir en unidades de energía calorífica. Y por lo tanto debería haber un equivalente entre ambas formas de energía. Límites y Alcances Este experimento se encuentra limitado el estudio de la termodinámica y en el estudio del efecto Joule. Marco Teórico Equivalente eléctrico “J” Si llamamos J al equivalente eléctrico, tenemos: J = E/Q queda: en la ecuación, el V se mide con voltímetro, la R con multímetro, mA indirectamente con una balanza, el cA se puede adoptar de tablas, tO el tiempo cronometrado para elevar la temperatura de Ti a Tf a registrarse con un termómetro u otro instrumento de medida de temperatura. Entonces falta la determinación del valor de CC, y finalmente corregir el valor de Tf debido a las pérdidas de calor. Determinación de Cc Se empleara el método de las mezclas para determinar la capacidad calorífica “CC” del calorímetro en su conjunto. El mismo consiste en Autor: Univ. Edgar Martin Guzmán Alarcón Docente: Ing. René Vásquez Tambo 1

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Hoja EjecutivaEquivalente Eléctrico

Objetivos de la PrácticaObjetivo General

Estudiar la relación que existe entre dos formas de energía: la energía eléctrica y la energía calorífica.

Objetivos Específicos Cuantificar el equivalente eléctrico del calor. Aprender a utilizar un método para corregir los datos experimentales de las pérdidas de calor

que se dan por el mal aislamiento del calorímetro.JustificaciónLa energía siempre se transforma, y la energía eléctrica, que es la que esta más presente en nuestras vidas, se la puede transformar en calor y se le puede dar innumerables aplicaciones en ingeniería. Por lo tanto es necesario conocer y estudiar como se da esta transformación.HipótesisSabemos que la energía no se crea ni se pierde, sólo se transforma. Y la energía eléctrica y la energía calorífica no son la excepción. Es por ello que la energía eléctrica, se debería poder medir en unidades de energía calorífica. Y por lo tanto debería haber un equivalente entre ambas formas de energía.Límites y AlcancesEste experimento se encuentra limitado el estudio de la termodinámica y en el estudio del efecto Joule.Marco TeóricoEquivalente eléctrico “J”Si llamamos J al equivalente eléctrico, tenemos: J = E/Q queda:

en la ecuación, el V se mide con voltímetro, la R con multímetro, mA indirectamente con una balanza, el cA se puede adoptar de tablas, tO el tiempo cronometrado para elevar la temperatura de Ti a Tf a registrarse con un termómetro u otro instrumento de medida de temperatura. Entonces falta la determinación del valor de CC, y finalmente corregir el valor de Tf debido a las pérdidas de calor.Determinación de CcSe empleara el método de las mezclas para determinar la capacidad calorífica “CC” del calorímetro en su conjunto. El mismo consiste en verter agua a temperatura T2 al calorímetro conteniendo también cierta cantidad de agua, pero a T1, tal que T2 > T1.Consecuentemente:Calor ganado por el calorímetro y el agua contenida en él:

Calor cedido por el agua a mayor temperatura:

La temperatura de equilibrio “Teq” se consigue luego que las dos porciones de agua se mezcla ambiente intercambian calor hasta llegar al equilibrio térmico Q1 = -Q2Q1 con signo positivo porque ese sistema gana calor.Q2 con signo negativo porque ese sistema pierde calor.

Las pérdidas de calorAunque el calorímetro a emplearse en laboratorio está aislado térmicamente, el mismo presentará pérdidas de calor debido a que su temperatura es mayor que la del ambiente “TO”. Este proceso involucra radiación, conducción, convección. La estimación de este flujo calorífico el bastante difícil

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por el número de variables que intervienen y sobre todo, porque la temperatura del calorímetro es variable en el proceso que se calienta con la resistencia eléctrica.La figura muestra la evolución de los procesos:Ideal: sin pérdidas de calorExperimental: con pérdidas de calorEntonces la temperatura máxima obtenida en el experimento “Tmax”, no es la misma que la temperatura que se obtendría idealmente “Tf”, que es el valor que se emplea en los cálculos.Análisis y Tratamiento de Datos Determinación de Cc

remplazando datos

12.96 cal/ºC

Regresión lineal en la forma : y= a+bx ó T=Ti+bti con n medidas N T t T*t T^2 t^2 ln T ln t T*t T^2 t^21 27 60 1620 729 3600 4.09 1.43 1620 729 36002 28 120 3360 784 14400 4.79 1.45 3360 784 144003 32 180 5760 1024 32400 2.25 1.50 5760 1024 324004 34 240 8160 1156 57600 2.38 1.53 8160 1156 576005 35 300 10500 1225 90000 2.48 1.54 10500 1225 900006 36 360 12960 1296 129600 2.56 1.56 12960 1296 1296007 37 420 15540 1369 176400 2.62 1.57 15540 1369 1764008 39 480 18720 1521 230400 2.68 1.59 18720 1521 2304009 41 540 22140 1681 291600 2.73 1.61 22140 1681 29160010 42 600 25200 1764 360000 2.78 1.62 25200 1764 36000011 43 660 28380 1849 435600 2.82 1.63 28380 1849 435600∑ 35,82 360 13849,09 1308,91 165600 32,18 17.04 49.53 100.31 26.45

A = 0.027 ; B = 26.27 ; r = 0.99 r2 = 0.97Determinación de la grafica de enfriamiento y constante k de la forma de regresión lineal logarítmicay= a - bx ó T = Tmax e-kt = lnT = In Tmax – kt : b = kA = -0.055 ; B = 1.71 ; r = -0.64 r2 = 0.41Determinación de Tf

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Tf = Ta + b t0 e-kt Remplazando datos obtenidos previamente Tf = 22 ºC + 26.27 *701 seg e-1.71*701 Tf = 22ºC+ 5.67ºC = 27.67 ºCDeterminación del Equivalente Eléctrico J = (V2 t0 ) / R(CC+mA*CA)(Tf-To) Remplazando datos obtenidos previamenteJ = (10.52 *701SEG ) / 0.9Ω(505Cal/C g+19.18 g*1Cal/C g )(27.67ºC-22ºC)J = 77285.25 / 2674.89 = 28.8928.

ConclusionesEn conclusión se logró comprobar que el trabajo realizado por la conductividad eléctrica realiza calor lo que se obtuvo en este experimento fue el equivalente eléctrico que genero calor en un calorímetro en el cual se calentó el agua en un tiempo determinado. Gracias a este laboratorio también pedimos poner en practica toda la teoría que obtuvimos en clase sobre el equivalente eléctrico y pusimos en practica las formulas que obtuvo Joule sobre el equivalente electico y la perdida y ganancia de calor en un sistema.

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ÍndiceÍndice...........................................................................................................................................4

Equivalente Eléctrico..................................................................................................................51. Objetivos de la Práctica........................................................................................................51.1. Objetivo General...............................................................................................................51.2. Objetivos Específicos.......................................................................................................52. Justificación..........................................................................................................................53. Hipótesis...............................................................................................................................54. Variables...............................................................................................................................55. Límites y Alcances...............................................................................................................56. Marco Teórico......................................................................................................................66.1. EQUIVALENTE ELÉCTRICO “J”.................................................................................66.2. DETERMINACIÓN DE CC..............................................................................................66.3. LAS PÉRDIDAS DE CALOR.........................................................................................66.4Dieléctrico...............................................................................................................................76.4. Permitividad......................................................................................................................87. Material y Equipo.................................................................................................................98. Procedimiento Experimental................................................................................................98.1. Proceso de calentamiento (determinación de J)..............................................................109. Análisis y Tratamiento de Datos........................................................................................109.1 Aplicación de la ecuación para la determinación de Cc.................................................119.2 Grafica T vs t del proceso de calentamiento...................................................................1110. Cuestionario....................................................................................................................1311. Conclusiones...................................................................................................................1512. Bibliografía.....................................................................................................................16

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Equivalente Eléctrico1. Objetivos de la Práctica

1.1. Objetivo GeneralEstudiar la relación que existe entre dos formas de energía: la energía eléctrica y la

energía calorífica.

1.2. Objetivos Específicos Cuantificar el equivalente eléctrico del calor.

Aprender a utilizar un método para corregir los datos experimentales de

las pérdidas de calor que se dan por el mal aislamiento del calorímetro.

2. JustificaciónLa energía siempre se transforma, y la energía eléctrica, que es la que esta más

presente en nuestras vidas, se la puede transformar en calor y se le puede dar

innumerables aplicaciones en ingeniería. Por lo tanto es necesario conocer y estudiar

como se da esta transformación.

3. HipótesisSabemos que la energía no se crea ni se pierde, sólo se transforma. Y la energía

eléctrica y la energía calorífica no son la excepción. Es por ello que la energía

eléctrica, se debería poder medir en unidades de energía calorífica. Y por lo tanto

debería haber un equivalente entre ambas formas de energía.

4. VariablesLas variables que se midieron en este experimento son:

Variable independiente tiempo (t)

Variable dependiente temperatura (T)

5. Límites y AlcancesEste experimento se encuentra limitado el estudio de la termodinámica y en el

estudio del efecto Joule.

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6. Marco Teórico6.1.EQUIVALENTE ELÉCTRICO “J”

Si llamamos J al equivalente eléctrico, tenemos: J = E/Q queda:

en la ecuación, el V se mide con voltímetro, la R con multímetro, mA indirectamente con una balanza, el cA se puede adoptar de tablas, tO el tiempo cronometrado para elevar la temperatura de Ti a Tf a registrarse con un termómetro u otro instrumento de medida de temperatura. Entonces falta la determinación del valor de CC, y finalmente corregir el valor de Tf debido a las pérdidas de calor.

6.2.DETERMINACIÓN DE CC

Se empleara el método de las mezclas para determinar la capacidad calorífica “CC” del calorímetro en su conjunto. El mismo consiste en verter agua a temperatura T2 al calorímetro conteniendo también cierta cantidad de agua, pero a T1, tal que T2 > T1.

Consecuentemente:

Calor ganado por el calorímetro y el agua contenida en él:

Calor cedido por el agua a mayor temperatura:

La temperatura de equilibrio “Teq” se consigue luego que las dos porciones de agua se mezcla ambiente intercambian calor hasta llegar al equilibrio térmico Q1 = -Q2

Q1 con signo positivo porque ese sistema gana calor.

Q2 con signo negativo porque ese sistema pierde calor.

6.3.LAS PÉRDIDAS DE CALOR

Aunque el calorímetro a emplearse en laboratorio está aislado térmicamente, el mismo presentará pérdidas de calor debido a que su temperatura es mayor que la del ambiente “TO”. Este proceso involucra radiación, conducción, convección. La estimación de este flujo calorífico el bastante difícil por el número de variables que intervienen y sobre todo, porque la temperatura del calorímetro es variable en el proceso que se calienta con la resistencia eléctrica.

La figura muestra la evolución de los procesos:

Ideal: sin pérdidas de calor

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Experimental: con pérdidas de calor

Entonces la temperatura máxima obtenida en el experimento “Tmax”, no es la misma que la temperatura que se obtendría idealmente “T f”, que es el valor que se emplea en los cálculos.

6.4DieléctricoUn Dieléctrico es una sustancia que es mala conductora de la electricidad y que

amortiguará la fuerza de un campo eléctrico que la atraviese. Las sustancias

conductoras carecen de esta propiedad de amortiguación. Dos cuerpos de cargas

opuestas situados a cada lado de un trozo de vidrio (un dieléctrico) se atraerán entre

sí, pero si entre ambos cuerpos se coloca una lámina de cobre, la carga será

conducida por el metal.

En la mayoría de los casos, las propiedades de un dieléctrico son producto de la

polarización de la sustancia. Al colocar un dieléctrico en un campo eléctrico, los

electrones y protones que constituyen sus átomos se reorientarán a sí mismos, y en

algunos casos las moléculas se polarizarán de igual modo. Como resultado de esta

polarización, el dieléctrico queda sometido a una tensión, almacenando energía que

quedará disponible al retirar el campo eléctrico. La polarización de un dieléctrico es

similar a la que se produce al magnetizar un trozo de hierro. Como en el caso de un

imán, parte de la polarización se mantiene al retirar la fuerza polarizadora. Un

dieléctrico compuesto de un disco de parafina endurecido al someterlo a una tensión

eléctrica mantendrá su polarización durante años. Estos dieléctricos se denominan

electretos.

La eficacia de los dieléctricos se mide por su relativa capacidad de almacenar

energía y se expresa en términos de constante dieléctrica (también denominada

permitividad relativa), tomando como unidad el valor del vacío. Los valores de esa

constante varían desde poco más de 1 en la atmósfera hasta 100 o más en ciertas

cerámicas que contienen óxido de titanio. El vidrio, la mica, la porcelana y los aceites

minerales, que a menudo se utilizan como dieléctricos, tienen constantes entre 2 y 9.

La capacidad de un dieléctrico de soportar campos eléctricos sin perder sus

propiedades aislantes se denomina resistencia de aislamiento o rigidez dieléctrica.

Un buen dieléctrico debe devolver un gran porcentaje de la energía almacenada en

él al invertir el campo. Los dieléctricos, especialmente los que tienen constantes

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dieléctricas altas, se emplean ampliamente en todas las ramas de la ingeniería

eléctrica para incrementar la eficacia de los condensadores.

6.4. PermitividadLa Permitividad es la propiedad de un material que determina la intensidad del

campo eléctrico producido por una distribución de cargas eléctricas. Se define

mediante la ecuación F =q1q2/4πr2, donde F es la fuerza electrostática que actúa

entre dos cargas puntuales q1 y q2 separadas por una distancia r, y ε es la

permitividad del medio que las separa. En el Sistema Internacional de unidades, la

permitividad se expresa en faradios por metro, o Fm-1. En el vacío, el valor de ε

resulta ser de 8,854 × 10-12 Fm-1, cantidad que se denota por el símbolo ε 0.

En lugar de indicar las diferentes permitividades de todas las sustancias mediante

números poco manejables como el anterior, es normal indicar sus permitividades

relativas, ε r, de modo que la permitividad de cualquier sustancia se obtiene

multiplicando la permitividad del vacío por su permitividad relativa: ε = ε 0 ( εr. La

permitividad relativa es un número sin unidades, antiguamente conocido como

constante dieléctrica. Por ejemplo, la permitividad relativa del polietileno (un plástico)

es de 2,3, lo que significa que la fuerza de atracción electrostática entre objetos

cargados separados por polietileno es menor en un factor de 2,3 que la que existiría

en el vacío. La permitividad relativa del neopreno, una goma sintética, es de 6,7,

mientas que la del vidrio ordinario es de 7,0. La permitividad relativa del aire tiene un

valor muy bajo, 1,0006, mientras que la del agua es de 81. El valor excepcionalmente

elevado de la permitividad del agua la convierte en un buen disolvente para

compuestos iónicos, ya que la fuerza de atracción entre los iones es 81 veces menor

en el agua que en el vacío, lo que permite que se separen.

La permitividad relativa de una sustancia depende de alteraciones en sus átomos y

moléculas. Los electrones y núcleos de cada átomo —con carga negativa y positiva,

respectivamente— se ven desplazados en sentidos opuestos una distancia mínima,

una fracción del diámetro de un átomo. Los átomos en su conjunto también se

mueven ligeramente. El efecto de estos movimientos es la reducción del campo

eléctrico que pasa a través del material. El valor de la permitividad depende de la

distancia que pueden moverse las cargas. El agua tiene una permitividad tan elevada

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porque las cargas están muy separadas en sus moléculas, y éstas pueden rotar, lo

que produce un gran efecto sobre el campo eléctrico.

Para separar las placas de los condensadores —dispositivos para almacenar carga

— se emplean materiales con permitividades relativas elevadas. La presencia del

material reduce la intensidad del campo eléctrico y, por tanto, la diferencia de

potencial (que se mide en voltios) entre las placas, con lo que la capacidad del

condensador aumenta proporcionalmente al valor de la permitividad relativa.

7. Material y Equipo Calorímetro con aislamiento térmico. Agitador Resistencia eléctrica Termómetro u otro instrumento de medida de temperatura Agua Fuente de alimentación eléctrica (para la resistencia) Multímetro Cronómetro Conjunto hornilla-recipiente (calentamiento de agua para método de las mezclas) Balanza

8. Procedimiento Experimental 1. Pesar el calorímetro aun sin agua pero incluidos la resistencia, el agitador y el

termómetro

2. Verter agua hasta aproximadamente la mitad de la capacidad de calorímetro.

3. Pesar el calorímetro en esta condición (con el agua agregada), para obtener

indirectamente m1.

4. Esperar un momento para asegurar que el sistema está en equilibrio térmico.

5. Medir la temperatura de equilibrio térmico inicial t1.

6. Calentar agua en el conjunto hornilla-recipiente a una temperatura poco

inferior a la temperatura de ebullición.

7. Medir la temperatura e la misma T2 y verter al calorímetro hasta casi llenarlo.

8. Usar el agitador para asegurar buena mezcla que favorezca el equilibrio

térmico.

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9. Medir permanentemente la temperatura hasta encontrar que ésta se estabiliza

y registrarla Teq.

10.Pesar nuevamente el calorímetro con la mezcla de agua, de la resta de este

valor con el obtenido en el paso 3, se obtiene m2.

8.1. Proceso de calentamiento (determinación de J).1. Verter agua a temperatura ambiente en el calorímetro hasta casi llenarlo y

acomode adecuadamente los accesorios en su interior (resistencia eléctrica,

agitador y termómetro).

2. Pesar el sistema (calorímetro con agua) para calcular mA.

3. Medir con el multimetro el valor de la resistencia R1.

4. Enchufar la fuente de alimentación y probar con un voltímetro la salida de voltaje

y su regulación, luego de familiarizarse con este equipo, consultar al docente el

voltaje apropiado a usarse.

5. Apagar momentáneamente el equipo.

6. Conectar la resistencia a la fuente de alimentación

7. Conectar el voltímetro en paralelo a la resistencia, solicitar apoyo del docente.

8. Verificar durante un lapso de tiempo que la temperatura se ha estabilizado en T i.

9. Encender el equipo para suministrar energía eléctrica a la resistencia R y

simultáneamente iniciar el cronómetro en t=0.

10.Medir la temperatura caca 30 segundos durante el tiempo que tome calen tar el

agua aproximadamente 55ºC.

11.Registrar el voltaje V indicado por el voltímetro y verificar si éste se mantiene

constante en el proceso de calentamiento.

12.Cortar el suministro de energía eléctrica cuando está alrededor de los 55ºC y

registrar este valor como Tmax registrar el tiempo acumulado como t0, y continuar

midiendo la temperatura cada 60 segundos de modo de obtener datos para la

curva de enfriamiento.

13.Volver a medir el valor de la resistencia R2, pues R=(R1+R2)/2.

9. Análisis y Tratamiento de Datos

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Prueba Nº 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11Variable independiente t 60 120 180 240 300 360 420 480 540 600 660variable dependiente T 27 28 32 34 35 36 37 39 41 42 43

Prueba Nº 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11Variable independiente t 660 600 540 480 420 360 300 240 180 120 60variable dependiente T 43 41 40 39 38 38 38 37 37 37 37

Temperatura ºC Masas g Otros datos

Ta Ambiente 22 mc Calorímetro 9.48 CA Agua 1 cal/gC

T1 Calorímetro con H2O 25 m1 Calorímetro con H2O 11.19 R1 0.9 Ω

T2 del agua m2 65 m2 Mezcla de H2O 10.35 R2 1.2 Ω

Teq del equilibrio 37 mA de agua 19.18 t0 tiempo 701 seg

Tmax máxima alcanzada 43 mrec Recipiente 12.52 V Voltaje 10.15 v

9.1 Aplicación de la ecuación para la determinación de Cc

remplazando datos

12.96 cal/ºC

9.2 Grafica T vs t del proceso de calentamiento

9.3 Regresión lineal en la forma : y= a+bx ó T=Ti+bti con n medidas

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xxN

yxxyNB

NxBy

A

N T t T*t T^2 t^21 27 60 1620 729 36002 28 120 3360 784 144003 32 180 5760 1024 324004 34 240 8160 1156 576005 35 300 10500 1225 900006 36 360 12960 1296 1296007 37 420 15540 1369 1764008 39 480 18720 1521 2304009 41 540 22140 1681 291600

10 42 600 25200 1764 36000011 43 660 28380 1849 435600∑ 35,82 360 13849,09 1308,91 165600

A = 0.027 ; B = 26.27 ; r = 0.99 r2

= 0.97

9.4 Determinación de la grafica de enfriamiento y constante k de la forma de regresión lineal logarítmica

y= a - bx ó T = Tmax e-kt = lnT = In Tmax – kt : b = k

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N ln T ln t T*t T^2 t^21 4.09 1.43 1620 729 36002 4.79 1.45 3360 784 144003 2.25 1.50 5760 1024 324004 2.38 1.53 8160 1156 576005 2.48 1.54 10500 1225 900006 2.56 1.56 12960 1296 1296007 2.62 1.57 15540 1369 1764008 2.68 1.59 18720 1521 2304009 2.73 1.61 22140 1681 291600

10 2.78 1.62 25200 1764 36000011 2.82 1.63 28380 1849 435600∑ 32,18 17.04 49.53 100.31 26.45

A = -0.055 ; B = 1.71 ; r = -0.64 r2

= 0.41

9.5 Determinación de Tf

Tf = Ta + b t0 e-kt Remplazando datos obtenidos previamente Tf = 22 ºC + 26.27 *701 seg e-1.71*701

Tf = 22ºC+ 5.67ºC = 27.67 ºC9.6 Determinación del Equivalente Eléctrico

J = (V2 t0 ) / R(CC+mA*CA)(Tf-To) Remplazando datos obtenidos previamenteJ = (10.52 *701SEG ) / 0.9Ω(505Cal/C g+19.18 g*1Cal/C g )(27.67ºC-22ºC)

J = 77285.25 / 2674.89 = 28.8928

10. Cuestionario

1. ¿Si en la ecuación de enfriamiento , hacemos , la

ecuación queda como: , donde se conoce como la constante de tiempo. Que interpretación da usted a esta constante?R.- Ya que las unidades de son [s] por comparación, ya que el tiempo ya se emplea en la ecuación podríamos decir que seria el periodo de enfriamiento desde una temperatura Ta hasta una temperatura Tf.

2. Si se emplea un foco en vez de una resistencia, se recomienda mezclar el agua con tinta negra y emplear un recipiente de color blanco, ¿a qué se debe ello?R.- A que en vez de energía eléctrica usaremos energía calorífica, para poder captar mas de la energía calorífica sabemos que el negro es un color que vuelve un buen

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receptor de calor a los cuerpos, entonces el agua podrá recibir una gran cantidad de calor, al contrario de lo que sucederá con el recipiente, que no absorberá mucho calor porque el blanco crea ese efecto en los cuerpos.

3. El método empleado en este experimento podrá servir para encontrar el rendimiento de un foco (relación de energía eléctrica convertida en luz y no en calor), ¿qué cálculos podría realizar? Porque cree que la ley de enfriamiento de Newton, sólo tiene validez para diferencias de temperatura pequeña?R.- Podríamos medir la energía calorífica durante todo el procedimiento, con ello podríamos verificar los cambios de temperatura, y mediante la diferencia de temperaturas, podríamos verificar el calor disipado hacia el ambiente, con ello podríamos calcular el rendimiento del foco.La ley de enfriamiento solo tiene validez para diferencia de temperaturas pequeñas, ya que a elevadas temperaturas la disipación de calor hacia el ambiente es muy grande.

4. La ley de enfriamiento de Newton se emplea en la ciencia forense para determinar la hora de la muerte de un cadáver que todavía está en proceso de enfriamiento, explique ¿qué mediciones debe tomar para ello?R.- Se debe medir la temperatura a la que se halla el cuerpo en ese instante, y comparar con la temperatura del cuerpo (37 ºC), tomando en cuenta la temperatura ambiente.

5. Expliqué, ¿en función de que variables se determina el voltaje de alimentación para la resistencia?R.- El voltaje se puede determinar en función de la intensidad de corriente y la resistencia, mediante: .

6. La calidad de regulación de una fuente de alimentación de energía eléctrica se evalúa de acuerdo a la capacidad de mantener la diferencia de potencial entre sus terminales en [V] constante ante variaciones de la carga. Comente estas características de la fuente usada en el laboratorio.R.- Usamos el voltaje de 10 V, pero el multitester marcaba 10,15 V, entonces la fuente o el multitester estaban mal calibrados, pero en todo momento la fuente marcaba 10 V y el multitester 10.15 V.

7. Expliqué en qué medida influye la magnitud del calor específico y masa de la resistencia eléctrica empleada en el experimento.R.- La resistencia, que en nuestro caso fue un foco no tenia una masa despreciable, por lo que había que considerarla, además el material del foco tenia una capacidad calorífica, que no dejaba el paso total de energía calorífica, ya que absorbía un

Autor: Univ. Edgar Martin Guzmán Alarcón Docente: Ing. René Vásquez Tambo

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mínimo de calor generado por la resistencia. Por tanto estas mínimas cantidades de masa y capacidad calorífica influyen en un cierto porcentaje de error dentro de los resultados hallados.

8. Calcule en qué tiempo, la temperatura del calorímetro se aproximará a la del ambiente suponiendo que esta última se mantiene constante. ¿Está el calorímetro bien aislado térmicamente?

9. Será el tiempo de respuesta de un termómetro de mercurio adecuado para realizar este experimento. Si no se dispondría de instrumentos rápidos, ¿convendría aplicar bajo voltaje a la resistencia para ser más lento el proceso?R.- El tiempo de respuesta de un termómetro es demasiado lento, ya que el mercurio necesita un tiempo considerable para poder dilatarse, en ese caso si convendría aplicar un bajo voltaje a la resistencia, ya que el termómetro tendría un tiempo mas adecuado para poder medir la temperatura.

10. ¿Por qué se debe calcular la capacidad calorífica del calorímetro con todos sus accesorios? sería recomendable retirar la resistencia del calorímetro en tO (final del proceso de calentamiento) para evitar que ésta siga calentando al agua.R.- Se debe calcular la capacidad calorífica del calorímetro con todos los accesorios ya que absolutamente todos absorben, aunque sea, una pequeña cantidad de calor, por tanto no se debería retirar la resistencia del calorímetro, ya que todo el sistema va disipando el calor absorbido al medio ambiente.

11. ConclusionesEn conclusión se logró comprobar que el trabajo realizado por la conductividad

eléctrica realiza calor lo que se obtuvo en este experimento fue el equivalente

eléctrico que genero calor en un calorímetro en el cual se calentó el agua en un

tiempo determinado. Gracias a este laboratorio también pedimos poner en

practica toda la teoría que obtuvimos en clase sobre el equivalente eléctrico y

pusimos en practica las formulas que obtuvo Joule sobre el equivalente electico y

la perdida y ganancia de calor en un sistema.

Autor: Univ. Edgar Martin Guzmán Alarcón Docente: Ing. René Vásquez Tambo

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12. Bibliografía Enciclopedia Encarta 2004

Enciclopedia Barsa

www.elrincondelvago.com

www.monografias.com

www.wikipedia.org

www.google.com.bo

Física Volumen I. Autor: Resnick - Halliday – Krane

Física Universitaria. Autor: Sears – Zemansky – Young – Freedman

Medidas y Errores. Autor: Alfredo Álvarez – Eduardo Huayta

Análisis de Errores y Gráficas. Autor: Ing. René Delgado Salguero

Manual para el Tratamiento de Datos en Física Experimental. Autor:

Manuel Soria

Que Debe Considerar Al Elaborar Un Informe De Experimento Para

Laboratorio De Física. Autor: Ciro Levy

Manual de Fórmulas Técnicas. Autor: Kurt Gieck

Física 4. Ediciones Don Bosco

Autor: Univ. Edgar Martin Guzmán Alarcón Docente: Ing. René Vásquez Tambo

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