RESUMEN 1: COMPARACIÓN ENTRE CURVAS DE CALENTAMIENTO TEÓRICAS Y EXPERIMENTALES

RESUMEN 1: COMPARACIÓN ENTRE CURVAS DE CALENTAMIENTO TEÓRICAS Y EXPERIMENTALES

En el artículo de las comparaciones entre curvas de calentamiento teóricas y experimentales se determinó la pérdida de energía en el calentamiento del agua por la ley de enfriamiento de Newton. Se procedió a calentar, aproximadamente 0.352 kg de agua en un recipiente de vidrio de 400 ml de capacidad, este mismo se encontraba tapado con un material que se consideraba que mantenía igual la presión, para no obtener pérdidas de masa por efecto de la evaporación.

Se hicieron 2 métodos de calentamiento: uno con mechero a gas y otro por medio de una resistencia conectada a una fuente de tensión variable. Cabe anotar que en cada medición se usó el mismo volumen de agua y se colocó una termocupla conectada a una placa adquisidora, que a su vez estaba conectada a un computador.

Para el primer método se utilizaron 2 mediciones, utilizando el mechero a media y baja potencia. En el segundo método se utilizó una resistencia de 55: aplicándole una tensión de 50V, obteniendo una potencia de 45,45 Watts y aplicándole una tensión de 10V, obteniendo una potencia de 1.8 Watts. Al obtener la gráfica de calentamiento del mechero a potencia media, se le hace un ajuste dando como resultado una ecuación exponencial de la siguiente forma: , la cual es la ecuación para un cuerpo que recibe calor de una fuente de energía y está afectada por la ley de enfriamiento de Newton, variando de una temperatura  hasta una temperatura . Esta ecuación muestra que el calor suministrado al sistema genera un aumento exponencial en la temperatura del mismo. Al realizar la gráfica de calentamiento del mechero a potencia baja, se le hace el mismo ajuste en el cual se obtiene la misma ecuación presentada anteriormente. [pic 1][pic 2][pic 3][pic 4]

Lo mismo sucedió al obtener la gráfica de calentamiento por el resistor con una potencia de  45,45 Watts y de 1.8 Watts, con la diferencia que con la de 1.8 Watts el tiempo transcurrido fue muy grande y que la variación de la temperatura fue muy pequeña debido a la baja potencia entregada por el resistor. Que luego que realizarse el ajuste, arrojó la ecuación mostrada anteriormente.

También se realizó la curva de enfriamiento del sistema obteniendo la ecuación del enfriamiento de Newton, dada por: . [pic 5]

Al realizar las comparaciones de todas las gráficas obtenidas bajo distintas condiciones se obtuvieron diferentes velocidades de calentamiento. Luego de extrapolar las gráficas de calentamiento obtenidas de los resistores se observó que en ambas se obtuvo una meseta a una cierta temperatura y con esto se llegó a una conclusión que este comportamiento muestra un equilibrio entre el calor otorgado por la fuente y la energía perdida por el sistema de acuerdo la ley de enfriamiento de Newton, es decir, que todo el calor ganado es transmitido al ambiente siguiendo lo establecido por esta ley.

Al comparar las curvas obtenidas de la ecuación: , en la cual no se considera la pérdida de energía por la ley de enfriamiento de Newton sino que supone que toda la potencia suministrada (P)es utilizada para calentar el sistema (mc) obteniendo entonces una velocidad de calentamiento teórica; con las experimentales se observó una diferencia en la velocidad promedio mostradas a continuación: [pic 6]

Los hacedores de este artículo concluyen que la diferencia obtenida en las velocidades de calentamiento teórica y experimental es atribuida a la pérdida de energía producida por la ley de enfriamiento de Newton, es decir, el calor que se transfiere a la atmósfera. En ambos casos, estas diferencias son muy próximas a las velocidades de enfriamiento obtenidas de la ecuación de ajuste resultante en el proceso de enfriamiento (sin fuente externa), lo que corrobora que la pérdida energía que tiene lugar en el calentamiento ocurrió por la ley de enfriamiento de Newton.

RESUMEN 2: OPERACIONES DE CONSERVACIÓN DE ALIMENTOS POR BAJAS TEMPERATURAS

Seguramente nunca se ha  analizado la procedencia de los alimentos que consumimos diariamente. En este caso no se habla del lugar donde son cosechados o de que animales provienen, sino del proceso científico, tecnológico e ingenioso que se lleva a cabo para la producción y conservación de estos alimentos. La temperatura juega un papel demasiado importante en, debido a que  cada alimento que es consumido posee unas características únicas en las cuales intervienen conceptos claves como el nivel de temperaturas al que son sometidos. El componente principal de todos los alimentos es el agua.

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