Equivalente Calor - Trabajo

Reporte 7

Practica 7

Equivalencia calor - trabajo

INTRODUCCION:

Del principio de conservación de la energía, la cantidad de trabajo mecánico realizado para llevar a cabo una actividad puede transformarse en calor, ósea, la energía térmica es equivalente al trabajo realizado. En esta experiencia encontraremos la relación cuantitativa de la equivalencia entre el trabajo mecánico (joules) y energía térmica (calorías)

Para elevar la temperatura de un cuerpo o sistema es necesario ponerlo en contacto con otro cuerpo de temperatura mayor o bien realizando trabajo mecánico sobre este, esta energía mecánica si se transforma en energía térmica se mide en calorías; se encontró la relación entre las caloríficas y las unidades de Joule mediante una experiencia en la cual la energía mecánica es transformada íntegramente en energía térmica. Joule determino la equivalencia de 4.186 Julios = 1 cal, a través de un aparato en el cual unos pesos que caen pierden energía mecánica, haciendo girar un conjunto de paletas dentro de un recipiente que contiene agua, originando calentamiento del agua. Actualmente sigue siendo aceptado este resultado. Como regla general, y salvo algunas excepciones puntuales, la temperatura de un cuerpo aumenta cuando se le aporta energía en forma de calor

. El cociente entre la energía calorífica Q de un cuerpo y el incremento de temperatura T obtenido recibe el nombre de capacidad calorífica del cuerpo, que se expresa como:

OBJETIVO

Introducir el tema de energia y ver las interrelaciones de sus diversas formas de manifestación.

MATERIAL Y REACTIVOS

1 calorímetro Dewar

1 resistencia eléctrica

1 probeta

1 vaso de precipitados

1 cronometro

1 probeta

1 termómetro agua del grifo

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:

PRIMERA PARTE: Determinación de la capacidad térmica del calorímetro.

1. Colocar en un frasco Dewar 100 mL de agua fria (a temperatura ambiente).

2. Registrar la temperatura del agua cada 30 segundos durante 5 minutos (para que alcance el equilibrio térmico con el calorímetro).

3. Por otro lado, colocar en el vaso de precipitados de 600 mL, aproximadamente 400 mL de agua y calentar a ebullición con la resistencia eléctrica.

4. Transferir a una probeta 100 mL del agua que esta hirviendo, registrar su temperatura (en la probeta) y añadirla al frasco Dewar al minuto 5.

5. Agitar la mezcla y continuar registrando la temperatura cada 30 segundos durante 5

minutos más.

Manejo de datos

Masa del agua fría (mf) = 100mL

Masa del agua caliente (mc) = 100mL

Capacidad térmica especifica o calor especifico del agua (cagua) = 1 caloría/gramo °C

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