lunes, 17 de noviembre de 2008

EXPERIMENTO DE JOULE.




2 INTENTO.












1 INTENTO.









EXPERIMENTO DE JOULE.
INTRODUCCIÒN.
Transferencia de energía de una parte a otra de un cuerpo o entre diferentes cuerpos, en virtud de una diferencia de temperatura. El calor es energía en tránsito; siempre fluye de una zona de mayor temperatura a una zona de menor temperatura, con lo que eleva la temperatura de la segunda y reduce la primera, siempre que el volumen de los cuerpos se mantenga constante. La energía no fluye desde un objeto de temperatura baja a un objeto de temperatura alta si no se realiza trabajo. Hasta principios del siglo XIX., el efecto de calor sobre la temperatura de un cuerpo se explicaba postulado la existencia de una sustancia o forma de materia invisible, denominada calórico, según la teoría del calórico, un cuerpo de temperatura alta contiene más calórico que otro de temperatura baja; el primero cede parte del calórico al segundo al ponerse en contacto ambos cuerpos, con lo que aumenta la temperatura de dicho cuerpo y disminuye la suya propia.
James Prescott Joule, en una serie de experimentos muy precisos, demostró de forma concluyente que el calor es una transferencia de energía y puede casar los mismos cambios en un cuerpo que el trabajo; también determina el equivalente mecánico del calor, es decir, la relación entre unidad de energía joule (julio) y unidad de calor caloría, mediante una experiencia simulada, pretende poner de manifiesto la cantidad de energía que es necesario transformar calor para elevar la temperatura del volumen pequeño de agua.

1 INTENTO.
PROPOSITO:
La idea es que al caer la pesa, mediante la cuerda que la sujeta, mueva el sistema de poleas y con esto el eje, la hélice agitar el agua aumentando su temperatura. Al dejar caer la pesa desde una altura sabemos cual fue la energía potencial que se utilizó para mover la hélice.

OBJETIVO:
La práctica no se pudo cumplir, ya que la determinación de la masa equivalente fue mayor del 50%, entre algunas de las fallas que inducieron fue la utilización de un recipiente, en este caso fue una pecera de bola de vidrio, lo cual es un mal conductor del calor y la electricidad, ya que el vidrio no soporta mayor tensión mecánico, por lo cual la pared interna del recipiente tiene una temperatura y su pared externa eleva su temperatura. Estas temperaturas diferentes ocasionan dilataciones distintas; también se dice que el vidrio es flexible, esto hace que la condición atemperado sea lento.
Por otra parte es necesario que el recipiente estuviera tapado pero destapado un pequeño orificio, por lo que nosotros para cubrir la pecera utilizamos un plástico, lo cual es material susceptible al calor o presión, aunque no sirvió de mucha utilidad.

MATERIAL:
-2 Carretes de plástico para máquina.
-1 Cordón.
- 1 pecera de vidrio de bola.
-1 plástico.
-3 palos delgados de madera.
-2 soportes universales.
-2 nueces.
-1 termómetro.
-1 flexometro.
-2 poleas.
-1 probeta de 100 ml.
-macro de pesas.
-1 pinza para termómetro.
-palos planos de paleta.
-1 colorante rojo.

PROCEDIMIENTO:
-Se coloco los 2 soportes universales frente a frente, en ambos se colocaron las 2 nueces para sostener el palo, también en los soportes se coloco las 2 poleas para después sostener el cordón hacia el sostén del palo y la pesa. Al centro de los soportes se encuentra la pecera, lo cual contenía 100 ml de agua que le vaciamos midiendo con la probeta; se le agrego colorante rojo para remodelar el experimento; dentro del recipiente se introdujo un termómetro y un palo de madera, donde se encontraba las hélices o palos de paletas; este palo fue sostenido con el sostén del soporte sosteniéndolo entre los 2 soportes universales, utilizando los 2 carretes.
-Posteriormente debajo de la pecera se coloco una cubeta con esturrea chica.
-También la pecera fue envuelta por un plástico para darle calor.
-Se arrollo la cuerda sosteniendo las pesas sobre las poleas a una altura para después dejarlas caer.

CONCLUSIÒN:
-Tuvimos complicaciones, por lo que no funciono el experimento, ya que la pecera debe contener menor cantidad de agua, también calibrar bien las pesas, pues los resultados de las medidas de masas son importantes para determinar el calor especifico y tener en cuenta al retirar el sólido del calorímetro se perderá algo de calor.


2 INTENTO.
PROPOSITO:
El propósito de estas paletas era agitar el líquido que se colocaba en el espacio libre.
Por otra parte dejar fluir un gas desde una presión elevada a otra presión inferior debido al estrangulamiento, la expansión es lenta, de tal forma que las presiones se mantengan constantes.

OBJETIVO:
Se puede decir que la practica fue cumplida en perfecta manera, ya que aprendimos a trabajar con diferencia de medidas con algunas funciones, trabajando con corriente alterna; con elementos de resistencias de fuerzas de pesas volumétricas, ya que se utilizo un vaso de unicel que es un aislante térmico y acústico de material plástico con estructura cerrada y rellena de aire.

MATERIAL:
-2 Poleas.
-2 Soportes universales.
-1 Termómetro.
-1 Pesa de 1 kg.
-1 Vaso de precipitados.
-1 Pinza para termómetro.
-1 Flexometro.
-4 Nueces.
-4 Pinzas de 3 dedos.
-1 Vaso de unicel chico.
-1 Palo de madera.
-La superficie de botellas de plástico.
-Palos planos de madera.
-1Cordòn delgado.
-1 Probeta de 100 ml.


PROCEDIMIENTO:
-Se colocaron los 2 soportes universales sosteniéndolos con las pinzas de nuez y puesta las 2 poleas una de cada lado de los soportes, en las poleas se enrollo el cordón sujetando las masas sobre las poleas hasta colocarlas a una altura de 1.22 cm. determinada del suelo.
-Las 3 pinzas de 3 dedos se colocaron en uno de los soportes sosteniendolo con una mesa.
-Posteriormente se coloco un palo de madera y un termómetro hacia el vaso de unicel que se encontraba arriba del soporte, dicho vaso contenía menor cantidad de agua.
-Este palo fue sostenido con 1 panza de 3 dedos hacia el otro soporte, dentro del palo se encontraba 2 hélices de plástico.

DATOS:
1 intento.Temperatura inicial= 20 ºc
2 intento subió 23 ºc
3 intento se mantuvo 23 ºc
4 intento 22ºc
5 intento 22ºc
6 intento 22 ºc
7 intento 22ºc
8 intento 23 ºc
9 intento 23ºc
10 intento 22ºc
12 intento 22 ºc


NOTA: En el lapso de la preparaciòn entre un intento y otro, la temperatura bajo 2 ºc por tanto se regula.


CALCULO DE LA CANTIDAD DE AGUA CON LA QUE SE VA A TRABAJAR.

Q=mcp (+2+1)
Q= (2K) (4.18) (1 ºc). 4.18 kj.
Q= 4.18
Q= 4180 J. Altura= 1m.
T= (f) (d) = Mp (g) (h)
Mp= T/ gd

M=8360/ (9.8 m/ s) (1.2) = 8366/ 11.76 = 710.8

CONLUSIÒN:
-Al dejar caer la masa, el eje giraba, lo cual a su vez generaba una rotación de brazos revolventes, agitando el líquido contenido del recipiente.
-Si las partículas de un cuerpo se mueven aprisa, el cuerpo calienta y si se mueven en menor rapidez el cuerpo se enfría.
-En el experimento de Joule se determina el equivalente mecánico del calor, es decir la relación entre unidad de calor caloría, mediante esta experiencia simulada, se pretende poner de manifiesto la gran cantidad de energía que es necesario transformar en calor para elevar la temperatura de un volumen pequeño de agua.
BIBLIOGRAFIA:
-http://www.google.com.mx/search?hl=es&q=EXPERIMENTO+DE+JOULE&meta=
-http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/estadistica/otros/joule/joule.htm