Determinación de la constante de enfriamiento de un líquido.
Enviado por Viviana Tello • 21 de Agosto de 2016 • Informe • 634 Palabras (3 Páginas) • 1.434 Visitas
Determinación de la constante de enfriamiento de un líquido.
Resumen
Se elevó la temperatura del agua hasta 35.2°C y se estudió a partir de ese punto el descenso paulatino de la temperatura hasta alcanzar de nuevo la temperatura ambiental a fin de ver el comportamiento exponencial previsto por Newton y a través de su ley de enfriamiento realizar un ajuste a los datos recolectados por medio de una regresión lineal y así determinar la constante de enfriamiento.
Objetivos
- A partir del modelo matemático adecuado ajustar el comportamiento de los datos recolectados a fin de obtener la pendiente correspondiente con la constante de enfriamiento de Newton.
- Comprender la importancia de los modelos matemáticos exponenciales para describir múltiples fenómenos de interés químico.l
Marco teórico
La ley de enfriamiento de Newton enuncia que, cuando la diferencia de temperaturas entre un cuerpo y su medio ambiente no es demasiado grande, el calor transferido por unidad de tiempo hacia el cuerpo o desde el cuerpo, se transfiere por conducción, convección y radiación, el cual es aproximadamente proporcional a la diferencia de temperaturas entre el cuerpo y dicho medio externo, siempre y cuando este último mantenga constante su temperatura durante el proceso de enfriamiento.
Procedimiento
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Ecuaciones empleadas:
Ordenada al origen [pic 16]
Pendiente [pic 17]
Incertidumbre tipo A [pic 18]
Incertidumbre tipo C [pic 19]
Incertidumbre tipo B [pic 20]
Desviación estándar [pic 21]
[pic 22][pic 23][pic 24]
Ley de enfriamiento de Newton
[pic 25]
TABLA 1. CARACTERÍSTICAS DE LOS INSTRUMENTOS
Nombre | Termómetro |
Marca | Traceable |
Modelo | s/d |
Mensurando | Temperatura |
Unidades | °C, °F |
Alcance | 300 °C, 572°F |
Intervalo de Medición | -50, -300°C, -58, - 572°F |
Resolución | 0.1°C |
Incertidumbre | +- 1°C |
Nombre | Cronometro |
Marca | Magma Hanhart |
Modelo | S/d |
Mensurando | Tiempo |
Unidades | Segundos |
Alcance | 3600 |
Intervalo de Medición | 0.3600 |
Resolución | 0.01 s |
Incertidumbre | 0.01 s |
TABLA 2. MEDICIONES DE TEMPERATURA
Temperatura ambiente = 25.5°C
Tiempo (s) | Temperatura (ºC) | ||
3 | 35.2 | ||
6 | 35.2 | ||
9 | 35.2 | ||
12 | 35.2 | ||
15 | 35.2 | ||
18 | 35.1 | ||
21 | 35.1 | ||
24 | 35.1 | ||
27 | 35.1 | ||
3450 | 26.2 | ||
3480 | 26.2 | ||
3510 | 26.2 | ||
3540 | 26.2 | ||
3570 | 26.1 | ||
3600 | 26.1 | ||
3630 | 26.1 | ||
3660 | 26.1 | ||
3690 | 26.1 | ||
3720 | 26 |
TABLA 3 CUADRADOS MÍNIMOS
Tiempo (s) | Y | b | X*Y | X2(Tiempo(s)) | Y calculada | (Ycalculada- Yi)2 |
3 | 2.272125886 | 2.272125886 | 6.816377657 | 9 | 2.339700915 | 0.004566385 |
6 | 2.272125886 | 2.272125886 | 13.63275531 | 36 | 2.337463831 | 0.004269047 |
9 | 2.272125886 | 2.272125886 | 20.44913297 | 81 | 2.335226746 | 0.003981719 |
12 | 2.272125886 | 2.272125886 | 27.26551063 | 144 | 2.332989662 | 0.003704399 |
15 | 2.272125886 | 2.272125886 | 34.08188828 | 225 | 2.330752577 | 0.003437089 |
18 | 2.261763098 | 2.272125886 | 40.71173577 | 324 | 2.328515493 | 0.004455882 |
21 | 2.261763098 | 2.272125886 | 47.49702507 | 441 | 2.326278408 | 0.004162225 |
24 | 2.261763098 | 2.272125886 | 54.28231436 | 576 | 2.324041324 | 0.003878577 |
27 | 2.261763098 | 2.272125886 | 61.06760366 | 729 | 2.321804239 | 0.003604939 |
3450 | -0.356674944 | 2.272125886 | -1230.528557 | 11902500 | -0.230709161 | 0.015867378 |
3480 | -0.356674944 | 2.272125886 | -1241.228805 | 12110400 | -0.253080006 | 0.010731911 |
3510 | -0.356674944 | 2.272125886 | -1251.929053 | 12320100 | -0.275450851 | 0.006597353 |
3540 | -0.356674944 | 2.272125886 | -1262.629302 | 12531600 | -0.297821696 | 0.003463705 |
3570 | -0.510825624 | 2.272125886 | -1823.647477 | 12744900 | -0.320192541 | 0.036340972 |
3600 | -0.510825624 | 2.272125886 | -1838.972246 | 12960000 | -0.342563385 | 0.028312181 |
3630 | -0.510825624 | 2.272125886 | -1854.297014 | 13176900 | -0.36493423 | 0.021284299 |
3660 | -0.510825624 | 2.272125886 | -1869.621783 | 13395600 | -0.387305075 | 0.015257326 |
3690 | -0.510825624 | 2.272125886 | -1884.946552 | 13616100 | -0.40967592 | 0.010231263 |
3720 | -0.693147181 | 2.272125886 | -2578.507512 | 13838400 | -0.432046765 | 0.068173427 |
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