UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

Universidad del Perú, DECANA, de AméricaFacultad de Ingeniería Eléctrica, Electrónica y

Telecomunicaciones

INFORME DE LABROATORIO DE FISICA N° 07

Apellidos y Nombres: Código:

CHUQUISPUMA MAGALLANES, Jheyson Daniel 13190068

Curso:

Laboratorio de fisica

Tema:

CALOR ABSORBIDO/DISIPADO Y CONVECCIÓN

Turno:

Sábado de 8:00 am a 10:00 am

2014-I

PROCEDIMIENTOMONTAJE 1. CALOR ABSORBIDO/DISIPADO1. Monte el equipo, como muestra el diseño experimental2. Coloque en el vaso pírex agua a temperatura del ambiente, casi hasta la parte superior.3. Anote el valor de la temperatura y el volumen del agua.T0 = 22.5°CV = 400g4. Encienda el mechero. Busque un flujo aproximadamente constante. La llama no debe ser muy fuerte ni estar muy cerca al vaso.5. Mida la distancia entre la llama y el vaso. Mantenga fija esta distancia durante toda la práctica a fin de que no cambien las condiciones de experimentación.Distancia: 1cm6. Agite el agua previamente y lea la temperatura cada 30 s hasta llegar al punto de ebullición. Anote los datos en la Tabla N° 1.

TABLA 1 (m=563.3g)

t(min)

0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0

T(°C) 23.7 25.4 27.7 30.8 33.2 35.1 37.8 40.7 43.6 46.3 48.9 51.7

t(min)

6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.0 11.5 12.0

T(°C) 54.7 56.9 59.9 62.3 64.7 67 69.9 71.6 73.4 75.4 77.6 79.6

t(min)

12.5 13.0 13.5 14.0 14.5 15.0 15.5 16.0 16.5 17.0 17.5

T(°C) 81.6 83.1 85.2 86.9 88.2 89.9 91.3 92.8 94.4 95.6 96.9

7. Repita los pasos (1) al (5) bajo las mismas condiciones anteriores; ahora use la mitad de la cantidad de agua anterior. Anote los datos en la Tabla N° 2.

TABLA 2 (m/2=296g)

t(min)

0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0

T(°C) 28.2 30.8 32.9 36.4 40.5 44.7 49.9 52.6 55.9 60.2 63.5 66.6

t 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.0 11.5 12.0

(min)

T(°C) 70.5 73.8 77.2 80.1 83 85.5 88.3 90.9 93.3 95.2 97.1 98.9

8. Grafique la variación de temperatura T versus el tiempo t, para los dos casos anteriores.

Grafica de la tabla 1:

0 2 4 6 8 10 12 140

20

40

60

80

100

120

f(x) = 6.47530434782609 x + 26.029347826087R² = 0.991502784089767

T vs t

tiempo (min)

Tem

pera

tura

(°C

)

Grafica de la tabla 2:

0 2 4 6 8 10 12 140

20

40

60

80

100

120

f(x) = 6.47530434782609 x + 26.029347826087R² = 0.991502784089767

T vs t

tiempo (min)

Tem

pera

tura

(°C)

Montaje 3 Convección (Aire) 1. Desglose la hoja con las figuras de espirales y recorte cuidadosamente.

2. Haga un nudo en el sedal y páselo por un orificio previamente hecho en el centro del espiral.

3. Encienda el mechero con una llama baja.

4. Cuelgue la espiral entre los 15 y 20 cm por encima del mechero.

5. Observe atentamente el fenómeno. Anote sus impresiones:

Cuando la espiral es colocada sobre el mechero, el aire que está cerca del fuego recibe calor, por consiguiente, el volumen de esta capa de aire aumenta y por eso su densidad disminuirá, haciendo que se desplace hacia arriba por la espiral para que sea reemplazado por aire menos caliente y más denso que viene de la región superior, este proceso continua con una circulación de masas de aire más caliente hacia arriba y de masas de aire frio hacia abajo este aire en movimiento moverá la espiral haciendo que entre en rotación.

¿Si la espiral estuviera confeccionada del otro sentido, el giro seria el mismo? ¿Por qué? No porque el aire que es empujado hacia la espiral giraría en el sentido que está confeccionada la espiral como una tuerca.

6. Señale tres ejemplos en los que observe este fenómeno:

a. La generación de vientos

b. Ciclones

c. Tormentas

EVALUACIÓN

2. ¿Cuál es la razón de que en este experimento la temperatura no llegue a 100°C?

La temperatura hubiese llegado a 100°c si se hubiese trabajado bajo una atmosfera de presión que es la presión atmosférica al nivel del mar, como en el laboratorio nos encontramos a unos cuantos metros sobre el nivel del mar no se logró observar que el agua llegase a hervir a dicha temperatura, ebullirá un líquido y es por eso que el agua hirvió al llegar a los 96.9°c aproximadamente.

3. Para el caso del agua, aproximadamente a partir de 75°c la gráfica de la temperatura versus el tiempo deja de tener comportamiento lineal ¿por qué?

Es que ahí se podría empezar a dar un cambio de estado de manera mínima y ya no tiene el mismo comportamiento.

4. Indique el tiempo que demoro en recorrer el intervalo 80°C y 85°C. Compare con el caso registrado entre 50°C y 55°C.

En la tabla 1:El tiempo que demora entre 80°C y 85°C: fue de 1 minuto aproximadamente

El tiempo que demora entre 50°C y 55°C: fue 30 segundos aproximadamente

En la tabla 2:El tiempo que demora entre 80°C y 85°C: fue de 1 minuto aproximadamente

El tiempo que demora entre 50°C y 55°C: fue 30 segundos aproximadamente

5. ¿Qué significado tiene los datos del paso (7)? Los datos nos indican que para la masa menor llega a su punto de ebullición más rápido que la de mayor masa.

6. Compare los tamaños de los intervalos de la temperatura para las masas m y m/2. Los tamaños de los intervalos de la temperatura m y m/2 son distintos, para un mismo intervalo de tiempo el tamaño del intervalo de la temperatura de m es menor que el de m/2, pues la variación de la temperatura depende de manera inversa con la masa del líquido.

7. Investigue y explique concisamente sobre la circulación océano-atmósfera La circulación del océano depende principalmente de dos factores atmosféricos: el viento y el calentamiento del agua de mar. El océano, que puede almacenar calor en mucha mejor forma que la atmósfera o que la tierra firme, absorbe más calor por unidad de área en la zona ecuatorial que en los polos. Este calor será transferido a las áreas más frías del océano mediante convección o movimiento del agua. La capacidad de almacenamiento de calor del océano es muy importante para modificar e influenciar el clima continental. El viento que sopla sobre el océano genera olas, mezcla las aguas superficiales y extrae vapor de agua desde la superficie del mar. El vapor de agua es llevado a la atmósfera por evaporación y, eventualmente, transferido a la tierra por precipitación. Este ciclo, llamado el ciclo hidrológico, se completa cuando el agua retorna al océano.

8. ¿Qué sucede en nuestro medio durante el fenómeno del niño?

En el Perú, este fenómeno se caracteriza por el aumento de la temperatura del mar y por una mayor presencia de nubes y abundantes lluvias en la costa norte. Cuando es leve o normal, sus efectos son benignos y causa pocas pérdidas materiales. Pero cuando es grave o severo, sus efectos son desastrosos, se producen sequias e inundaciones. Durante el fenómeno de “EL NIÑO”, el mar que normalmente esta frio, se calienta, y al calentarse se llena de peces y moluscos de aguas tropicales. Los peces que normalmente Vivian en esas aguas frías migra hacia el sur o a zonas más profundas.

9. ¿Qué son los vientos alisios? ¿Qué fenómenos los producen?

Los vientos alisios son masas de aire en movimiento, que se dirigen hacia el ecuador desde los trópicos; con sentidos; en el hemisferio norte de noreste al suroeste y en el hemisferio sur de sureste hacia el noroeste. Estos se generan debido a que en el ecuador se produce un ascenso de masas aire cálido, esto hace que se origine una zona de baja presión en esta zona que será ocupada por el aire proporcionado de los alisios.

10. Se sabe que el Sol está constituido por diversos gases, investigue usted cómo ocurre el transporte de energía a través de él.

El transporte de energía se realiza por convección, de modo que el calor se transporta de manera no homogénea y turbulenta por el propio fluido en la zona convectiva. Los fluidos en esta zona se dilatan al ser calentados y disminuyen su densidad, por ende, se forman corrientes ascendentes de material de la zona caliente cercana a la zona de radiación hasta la zona superior y

simultáneamente se producen movimientos descendentes de material desde las zonas exteriores frías.

CONCLUSIONES:

Si se calienta un líquido su densidad suele disminuir, el fluido más caliente y menos denso asciende, mientras que el fluido más frio y más denso desciende. Este tipo de movimiento, debido exclusivamente a la no uniformidad de la temperatura del fluido, se denomina convección natural.

De esta experiencia concluimos que los fluidos se desplazan de zonas calientes a zonas con menor temperatura, esto se comprobó observando el desplazamiento del permanganato.

Al suminístrale una cantidad de calor a un cuerpo aumenta su temperatura.