DETERMINACIÓN DEL EQUIVALENTE MECÁNICO DEL CALOR

Laboratorio 2

DETERMINACIÓN DEL EQUIVALENTE MECÁNICO DEL CALOR

1.-OBJETIVO.

Determinar experimentalmente el valor del equivalente mecánico del calor.

2.- FUNDAMENTO TEÓRICO

Se llama equivalente mecánico del calor a aquel valor (J) que relaciona el trabajo W, con el calor Q.

[pic 1]

El valor teórico de J es de 4.184J7Cal.El trabajo puede ser generado por la energía eléctrica: mecánica, química, etc. Cuando es generado por la corriente eléctrica (trabajo eléctrico) se convierte en energía térmica (calor).

Según la LEY DE JOULE, “el calor que desarrolla una corriente eléctrica al pasar por el conductor es directamente proporcional a la resistencia del conductor, al cuadrado de la intensidad de la corriente y al tiempo que dura el paso de la corriente”.

W eléctrico=R.I2.t

Haciendo uso de las ley de OHM (R=V.I), se puede demostrar que la siguiente expresión es válida para la determinaciones de la J en el laboratorio.

[pic 2]

Donde:

I= Intensidad de la corriente, Amp.

V=Voltaje, voltios

T=tiempo de calentamiento

T1= temperatura inicial

T2=temperatura final

M=masa del liquido

Cp.=capacidad calorífica

 NOTA: La intensidad se mide con un amperímetro colocado en serie el voltaje con un voltímetro colocado en paralelo.

3. MATERIAL Y EQUIPO

-Calorímetro Dewar.

-calentador de inmersión.

-termómetro.

-voltímetro.

-amperímetro.

-cronometro.

-probeta graduada.

4. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

• Verter 450 ml de agua en el calorímetro.
• Colocar dentro un termómetro y el calentador de inmersión.
• Dejar en reposo unos 3 minutos.
• Verificar que el sistema eléctrico a usar este debidamente distribuido:

1. -Un enchufe a la línea de 220V.
2. -Un interruptor con indicación del circuito abierto (NO) y circuito cerrado (SI)
3. -Un calentador de inmersión conectado en paralelo.
4. -Un voltímetro conectando en paralelo.
5. -Un amperímetro conectando en serie.

• Estando el interruptor en la posición de  circuito abierto (NO) , conectar el sistema a la línea de 220 v.
• Anotar la temperatura del agua en el calorímetro (T1).
• Inmediatamente poner el interruptor en el circuito cerrado (SI) y simultáneamente poner en marcha el cronometro.
• Anotar las lecturas del voltaje y amperaje.
• Controlar la temperatura y cuando esta indique un valor entre 45-50 grados centígrados, detener el cronometro y poner el interruptor en circuito abierto (NO).
• Inmediatamente, agitar suavemente el agua con el termómetro y anotar la temperatura más alta alcanzada T2.

5. PROCEDIMIENTO DEL DATOS.

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