Posibilidad de convertir todo el trabajo mecánico en calor y determinar su equivalente

Escuela Nacional Preparatoria No.2

Integrantes:                                        Grupo: 468

Castillo Pimentel Fernando

Guzmán Delgadillo Juan Alexis                Fecha: (05/03/2014)

Nava Cortes Ángel Dennys

Objetivo: 

Demostrar la posibilidad de convertir todo el trabajo mecánico en calor y determinar su equivalente

Marco teórico:

J.P. Joule (1818-1889), realizo un experimento para determinar el equivalente mecánico del calor. Dicho experimento consistió en elevar la temperatura de una cierta cantidad de agua. Con este experimento se pudo obtener el trabajo efectuado sobre el agua y el equivalente de calor recibido. Lo que se encontró fue que 4.186 Joule equivalen a una caloría.

La práctica está basada en la ley de conservación de la energía, la cual establece que la energía no se pierde, solo se transforma.

Calor (Q): El calor es una energía que se transpasa de un sistema a otro vinculado al movimiento de las partículas llamado energía cinetica.

Trabajo (w): El trabajo se puede decir que es la cantidad de energía cinetica que se transformará en el calor.

Planteamiento del problema: 

¿Se podrá determinar el equivalente mecánico del  calor por medio de realizar un trabajo y calcular el calor absorbido?

Hipótesis:

Se supone que el calor solo se transforma, por lo tanto no se puede generar el calor, y al transformar la energía cinética en calor y dividirla entre el trabajo realizado debería ser el equivalente mecánico del calor.

Material:

• Municiones de plomo
• Dos vasos grandes de unicel
• Un termómetro
• Una regla graduada en milímetros
• Una balanza
• Masking tape

Desarrollo experimental:

1. Medir un porcentaje de municiones de plomo y depositarlas en uno de los vasos de unicel.
2. Introducir el termómetro entre las municiones y medir su temperatura. T= 25 °C
3. Colocar el otro vaso en forma invertida sobre el primero y sujetarlo con cinta o masking tape.
4. Medir la altura de los dos vasos.
5. Una vez armado el dispositivo hay que invertirlo súbitamente, de manare que la posición sea nuevamente vertical. Las municiones habrán caído desde una altura (h)= 36.5 cm. y este proceso se repetirá cien veces.
6. Terminada la operación anterior, se introduce el termómetro entre las municiones, haciendo una pequeña perforación en uno de los vasos sin despegarlos, y mide su nueva temperatura. T= 27°C

Resultados:

1.- El trabajo efectuado sobre las municiones de plomo, se debe a las cien caídas libres dentro de los vasos, por lo tanto se puede calcular

W= 100 m g h                                 Donde:                m = masa

W= 100 (9.78 m/s2) (.365 m) (.4482 g)                        g = gravedad

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