Practica De Equivalencia Calor-trabajo

Práctica # 7

“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 un recipiente con agua por un determinado tiempo, la temperatura del agua aumenta.Por cada caloría que absorbe el agua ¿Cuántos joules cede el dispositivo eléctrico?

PRIMERA PARTE.

Datos experimentales

Masa del agua fría (mf)= 100g

Masa del agua caliente (mc)=100g

Capacidad térmica específica o calor específico del agua (c agua)= 1cal/g˚C

Temperatura del agua fría (Ɵf)=21.1˚C

Temperatura del agua caliente (Ɵc)=79.6 ˚C

tiempo(min) Ɵinicial (˚C)

0.50 21.1

1.00 21.1

1.50 21.1

2.00 21.1

2.50 21.2

3.00 21.1

3.50 21.1

4.00 21.1

4.50 21.1

5.00 21.1

5.25 46.9

5.40 47.3

5.55 47.2

6.10 47.2

6.25 47.2

6.40 47.1

6.55 47.1

7.10 47.0

7.25 47.0

7.40 47.0

Cálculos (Ver anexo 1)

Base cálculo (Ver anexo 1)

Resultados

Gráfica de Temperatura vs tiempo

Ɵ eq K Dewar

47 ˚C 25.869 cal/°C

SEGUNDA PARTE.

Datos experimentales.

Voltaje=129 V.

Resistencia=29 Ω

Tiempo (s) T inicial T final

10 21.6 26.5

15 26.5 33.7

20 33.7 43.3

25 43.3 54.2

30 22.5 37.6

35 37.6 54.3

40 22.7 45.5

45 21.0 45.0

Cálculos(anexo)

Base cálculo (anexo)

Resultados

Tiempo(s) ∆Ɵ(˚C) Trabajo electrico W elec (J) Calor absorbido Qabs (cal) Equivalenica calor-trabajo W/Q(joules/cal)

10 4.9 5738.276 1249.5 4.59

15 7.2 8607.414 1836 4.68

20 9.6 11476.552 2448 4.68

25 10.9 14345.69 2779.5 5.16

30 15 17214.828 3825 4.50

35 16.8 20083.966 4284 4.69

40 22.8 22953.104 5814 3.95

45 24 25822.242 6120 4.22

Promedio 4.55875

Gráfica de W vs Q abs

Análisis de Resultados

En la práctica se ve claramente el significado físico de la equivalencia calor-trabajo de que una calor es equivalente a 4,187 joules. Aunque no nos salió el valor exacto mediante la experimentación, obtuvimos un valor aproximado que nos relaciona como el calor ganado del agua fría durante el experimento con el frasco Dewar tiene que ver directamente con la energía que se aplico sobre el sistema.

Los errores pueden deberse a la mala calibración del termómetro utilizado, a que olvidamos tomar la temperatura inicial del agua caliente y que no se utilizaron todas las decimas para los cálculos.

Conclusiones

Daniela Gutiérrez: En esta practica puede observar la relación física y palpable del calor y el trabajo, dos conceptos muy importantes para el estudio de la química. Ahora puedo entender el porque de la conversión de las calorías a joules y el valor que involucra a ambos. Me parece que esta es la mejor manera de determinar como funcionan y que cálculos se hicieron para determinar algunas constantes físicas y químicas, como la constante R y ahora la de equilibrio calor-trabajo. Se logró el objetivo, aunque el valor no sea exacto o tan cercano como se espera, si entendí el significado físico de estos temas.

Sofía Montes: En el desarrollo de esta práctica se comprendió la relación existente entre calor y trabajo, ya que experimentalmente se demostró que siempre que se realiza una cantidad de cualquier tipo de trabajo se producirá una cantidad equivalente de

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