COLEGIO DE BACHILLERES DEL ESTADO DE

VERACRUZ

XIV Concurso Estatal de Aparatos y Experimentos de Física

Facultad de Física e Inteligencia Artificial de la

Universidad Veracruzana

Xalapa, Ver. A 5 de Julio de 2013

EXPERIMENTO DE FISICA

“ADIOS AL FOCO INCANDESCENTE”

El objetivo de nuestro trabajo es: Justificar

Experimentalmente las razones para cambiar los focos

incandescentes por otro tipo de focos en el hogar.

Perla Marina Sosa Limias

María Fernanda Serna Cortés

De acuerdo a la Comisión Nacional de Uso Eficiente de la

Energía en México existen 290 millones de focos

incandescentes.

Para lograr nuestro objetivo mediremos la cantidad de calor y elnivel de iluminación que producen los focos de 100 y 60 wattsincandescentes y sus equivalentes.

Incandescente LFC ahorrador

Halógeno Tipo LED

MEDICION DEL CALOR QUE GENERA CADA FOCO

Para medir la cantidad de calor empleamos recipientes de unicel como

calorímetros.

Estos fueron llenados con 1.5 litros de agua en el cual fue sumergido el foco.

La tapa fue sujetada con cinta para evitar que la fuerza de empuje sacara el

foco del agua. Medimos la temperatura inicial del agua antes de poner en

funcionamiento el foco.

Una vez encendido, el agua empezará a ganar el calor producido por el

foco. El tiempo de prueba fue de 30 minutos. Tomando la temperatura cada

60 segundos.

MEDICION DEL CALOR Y CORRIENTE ELECTRICA

Focos 100 watts

Focos 60 watts

TIPO DE FOCO

CALOR

ESPECIFICO

DEL AGUA

(J/kg °C)

MASA

DEL

AGUA

m (Kg)

TEMP.

INICIAL

To (°C)

TEMP.

FINAL T

(°C)

TIEMPO

t (seg)

CALOR

Q

(JOULES)

Q= mc (T-To)

Potencia

referida

al calor

(Watts)

P=Q/t

% CALOR

RELATIVO AL

INCANDESCENTE

%

ENERGIA

LUMINOSA

Incandescente 4184 1.5 31.1 47.6 1800 103,554.0 57.53 57.53 42.47

Halógeno 4184 1.5 31.3 43.7 1800 77,822.4 43.23 43.23 56.77

LFC 4184 1.5 31.6 33.3 1800 10,669.2 5.92 5.92 94.08

100 WATTS

TIPO DE FOCO

CALOR

ESPECIFICO

DEL AGUA

(J/kg °C)

MASA

DEL

AGUA

m (Kg)

TEMP.

INICIAL

To (°C)

TEMP.

FINAL T

(°C)

TIEMPO

t (seg)

CALOR

Q

(JOULES)

Q= mc (T-To)

Potencia

referida

al calor

(Watts)

P=Q/t

% CALOR

RELATIVO AL

INCANDESCENTE

%

ENERGIA

LUMINOSA

Incandescente 4184 1.5 31.2 40 1800 55,228.8 30.68 51.13 48.87

Halógeno 4184 1.5 31.3 38.8 1800 47,070.0 26.15 43.58 56.42

LFC 4184 1.5 31.3 33.8 1800 15,690.0 8.71 14.51 85.49

LED 4184 1.5 31.6 33.3 1800 10,669.2 5.92 9.86 90.14

60 WATTS

Incandescente

Halógeno

LFC Ahorrador

X LED

Focos de100

Watts

∆T=16.6 °C

∆T=12.4 °C

∆T=1.7 °C

Comparación del incremento de Temperatura

Incandescente

Halógeno

LFC Ahorrador

LED

Focos de 60

Watts∆T=8.8 °C

∆T=7.5 °C∆T=2.5 °C

∆T=1.7 °C

Comparación del incremento de Temperatura

MEDICION DEL NIVEL DE ILUMINACION

Utilizamos placas cuadradas de unicel de 0.5 m de longitud para formar un

cubo donde se aislaron los focos y se midió su nivel de iluminación

mediante un luxómetro.

Focos 100 watts Focos 60 watts

TIPO DE FOCO LUXES VOLTAJE (Volts) CORRIENTE (I)

POTENCIA REAL DE

OPERACIÓN (P =VI)

Watts

COSTO DE OPERACIÓN:

5HRS DIARIAS DURANTE

2 MESES

=Watts/1000(5)(60)(0.685)

$

Incandescente 4091 122 .817 99.67 20.48

Halógeno 3929 122 .600 73.2 15.04

LFC 2894 122 .204 24.88 5.11

100 WATTS

TIPO DE FOCO LUXES VOLTAJE (Volts) CORRIENTE (I)

POTENCIA REAL DE

OPERACIÓN (P =VI)

Watts

COSTO DE OPERACIÓN:

5HRS DIARIAS DURANTE

2 MESES

=Watts/1000(5)(60)(0.685)

$

Incandescente 1979 122 .462 56.36 11.58

Halógeno 1998 122 .358 43.67 8.97

LFC 1461 122 .100 12.2 2.50

LED 2341 122 .104 12.68 2.60

60 WATTS

Incandescente

Halógeno

LFC Ahorrador

X LED

Focos de100

Watts

Comparación de costos de Operación (5hr diarias por bimestre)

(3.5, 77.9)

(4.4, 96.3)

Comparación de costos de Operación (5hr diarias por bimestre)

Incandescentecambio

Halógeno

LFC Ahorrador

LED

Focos de 60

Watts

(9.1, 112.4)

(5.9, 74.8)

(19.5, 250.9)

CONCLUSION

Al analizar las graficas de costos e incremento de temperatura

podemos concluir que los focos menos convenientes son los

incandescentes por lo que es urgente que se cambien por otro tipo

de focos en el hogar.

Así que a partir de ahora:

Adiós al foco incandescente!

Bueche, Frederick, Fundamentos de la Física, México, McGraw-Hill,

1996.

Pérez, Héctor, Física general, México, Publicaciones Cultural, 1992.

Tippens, Paul, Física: conceptos y aplicaciones, México, McGraw-Hill,

1996.

http://foro.juegosonline.com.py/index.php?showtopic=85776

http://www.luxes.es/index.php?option=com_content&view=category&layo

ut=blog&id=41&Itemid=113&lang=es

http://www.conuee.gob.mx/work/sites/CONAE/resources/LocalContent/7

364/2/hogar.pdf

BIBLIOGRAFÍA