Equivalencia calor trabajo
Objetivo: Introducir el tema de energía y ver las interrelaciones de sus diversas formas de manifestación.
Problema: Al introducir una resistencia eléctrica a unrecipiente con agua por un determinado tiempo, la temperatura del agua aumenta. Por cada caloría que absorbe el agua. ¿Cuántos joules cede el dispositivo eléctrico?
Datos, operaciones y análisis deresultados: Primera parte
Masa del agua fría (mf)=100g
Masa del agua caliente (mc)=100g
Capacidad térmica específica o calor específico del agua (cagua)= 1 cal/g°C.
Temperatura del agua fría= 19.2 °CTemperatura del agua caliente 84°C
Datos
Tiempo (min) (°C) Tiempo (s) (°C)
0.5 19.2 5.15 45.8
1 19.2 5.30 45.9
1.5 19.2 5.45 46
2 19.2 6 46
2.5 19.2 6.15 45.9
3 19.2 6.30 45.8
3.5 19.26.45 45.7
4 19.2 7 45.6
4.5 19.2 7.15 45.5
5 19.2 7.30 45.4
k=((-MC〖∆T〗_1)/〖∆T〗_2 )-mC
Donde:
M= masa del agua caliente
es la diferencia de temperatura final del agua de la mezcla enequilibrio menos la temperatura del agua al hervir(antes de mezclar)
= es la diferencia de la mezcla en equilibrio menos la temperatura del agua ambiente con el Dewar.
m= masa del agua a temperaturaambiente.
k=((-(100 g)(1cal/(g°C))(-38.6°C))/((26.2°C)))-100g(1cal/(g°C))=47.33
k del Dewar= 47.33
1. Con los datos obtenidos trazar una gráfica de temperatura vs tiempo. Con ayuda de estagráfica, determinar la temperatura inicial del agua fría y la temperatura de equilibrio.
Temperatura de equilibrio: Se especifica donde la pendiente de la grafica es constante, esto sucede en los 46 °C
2.¿Cómo se calcula la variación de temperatura (en la determinación de la constante del calorímetro? ¿Por qué?
∆T_c=45.4°C-84°C=-38.6°C
∆T_a=45.4°C-19.2°C=26.2°C
∆T_c=agua caliente
∆T_a=aguaambiente
Pues se calcula así por que es el cambio de la temperatura caliente, y el cambio de la temperatura ambiente.
3. Calcular la constante del calorímetro. k del Dewar= 47.33
Segunda parte....
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