EQUIVALENCIA CALOR-TRABAJOOBJETIVO

Observar las diversas formas de manifestacin de la energa Conocer la relacin entre calor y trabajo

Manejo de datosMasa del agua fra= 97.44gMasa de agua caliente= 95.17gCapacidad trmica especfica del agua= 1cal/gCTemperatura a la que agregamos el agua caliente 72

Datos experimentales

Tiempo (min)inicial (C)Tiempo (s)inicial (C)

0.525.75.1537.5

125.75.3042.9

1.525.75.4544.3

225.7644.5

2.525.76.1544.6

325.76.3044.5

3.525.76.4544.4

425.7744.2

4.525.77.1544.2

525.77.3044.1

Hoja de clculo

eqK Dewar

44.1 C62.08 cal/C

Resolucin al problema propuesto (primera parte)

1. Con los datos obtenidos, trazar una grfica de temperatura vs tiempo. Con ayuda de esta grfica, determinar la temperatura inicial del agua fra, f, y la temperatura de equilibrio, eq.T1= 25.7

2. Cmo se calcula la variacin de temperatura (en la determinacin de la constante del calormetro? Por qu?

El calor ganado es igual al calor cedido por el sistema ms la capacidad calorfica del calormetro multiplicada por la variacin de la temperatura porque esta vez se tom en cuenta en calor aportado por el calormetro.

3. Calcular la constante del calormetro (Dewar) K Dewar.

Manejo de datos

Voltaje= 129.2 VResistencia= 28.1

Datos experimentales

Experimento 1Experimento 2

Tiempo (s)T inicialT finalT inicialT final

10272726.326.3

15272726.326.3

202727.126.326.3

252727.126.329.0

302727.126.329.6

352727.126.332.1

402727.226.332.9

452727.326.334.8

502727.526.336.4

552727.726.337.9

602728.426.338.6

652729.226.339.8

702729.926.342.8

752730.826.344.0

802731.726.345.6

852732.726.346.7

902733.826.347.4

952734.926.349.0

1002735.826.350.2

Hoja de clculos

Tiempo (s) (C)Trabajo elctrico (J)Calor absorbido (cal)Equivalencia W/Q(joule/cal)

303.317829.61144.6415.58

406.623772.82289.2810.38

458.526744.42948.379.07

5010.1297163503.298.48

6513.538630.84682.018.25

7517.7445746139.487.26

8019.3475456694.47.10

9021.153488.87318.757.31

9522.756460.47873.727.17

Resolucin al problema propuesto

1. .Cual es el valor promedio de la equivalencia calor-trabajo, W/Q?8.59 J/cal

2. Elaborar una grfica del trabajo realizado (W) vs el calor absorbido (Q).

3. Qu tipo de comportamiento se observa?Una lnea recta con pendiente positiva

4. Qu informacin proporciona el grafico?La relacin constante entre el trabajo suministrado y el calor generado La cantidad de trabajo necesaria para aumentar la temperatura en un grado celcius.

5. Dar la interpretacin a la informacin que da la graficaEl calor es proporcional al trabajo suministrado y existe una constante que determina dicha proporcionalidad.

6. Qu informacin de la grfica nos da la relacin de equivalencia calor-trabajo? Cules son sus unidades?La pendiente y sus unidades son Joule/cal

7. Est pendiente se conoce como equivalencia calor-trabajo. Calcular el porcentaje de error del valor experimental del equivalente calor-trabajo y compararlo con respecto al valor terico de 4.184 joule/calora.

8. Cmo afectara al resultado no tomar en cuenta el calor que absorbe el calormetro?El porcentaje de error seria notablemente mayor porque solo consideramos el calor absorbido por el agua omitiendo el calor que tambin absorbe el calormetro.

Trabajo elctrico (J)Calor absorbido (cal)Equivalencia calor-trabajo (J/cal)

17829.61194.8614.92191554

23772.82389.729.947943692

26744.43077.688.689792311

297163657.018.125763944

38630.84888.087.903062143

445746408.826.955102499

475456918.146.872511976

53488.87639.897.001252636

56460.48219.226.869313633

Aplicacin de lenguaje termodinmico

1.- Qu tipo de paredes tiene de Dewar?Tiene paredes rgidas, impermeables y adiabticas.

2.- Cul es el sistema en estudio?El agua y el vaso de Dewar (la capacidad trmica especfica de ste).

3.- Clasificar el sistema de trabajo de acuerdo al nmero de fases que presenta.Es heterogneo si consideramos el interior del vaso que es slido y el agua que es lquida (despreciando el aire).

4.- Clasificar el proceso si el calentamiento del agua ocurre a presin constante.Es un proceso isobrico.