Conservacion de Energia Calorifica y Calor Especifico

LABORATORIO DE FISICA II

INGENIERO:

EXPERIMENTO 4: CONSERVACION DE ENERGIA CALORIFICA Y CALOR ESPECIFICO

OBGETIVOS:

Determinar el calor específico de muestras sólidas Determinar la capacidad calorífica del calorímetro en forma experimental.

APLICACIONES:

LABORATORIO N° 04

Generalmente en la mayoría de los países, se habla ya de calor cuando la temperatura supera los 26 ºC en cualquier hora del día, aunque varía mucho según la estación del año en que se encuentre una persona. Por ejemplo, 20 ºC en verano es considerado una temperatura fresca, mientras que en invierno, esta temperatura es considerada templada o cálida. El fenómeno "ola de calor" se da cuando las temperaturas diurnas superan los 32 ºC y las nocturnas (o al amanecer) no bajan de los 23 ºC por tres días y es común en casi todo tipo de climas en época veraniega, a excepción de los países cerca de los polos, con clima templado y polar, cuando es muy infrecuente o casi nulo, y se hace más frecuente cuando los países están más cerca de los trópicos (países con climas tropical y subtropical). Esta denominación de ola de calor no quiere decir necesariamente calor excesivo ni temperaturas inusuales para la estación; pretende alertar sobre consecuencias perjudiciales en personas o colectivos vulnerables. El ser humano siente más calor cuando hay más humedad en el ambiente. Por ejemplo, una temperatura de 30 ºC, pero con humedad ambiental del 10 %, se sentirá como si el ambiente fuese de solo 28 ºC. Pero con humedad ambiental del 90 %, se sentirá como si el ambiente fuese de 40 ºC.

EQUIPOS NECESARIOS:

Calorímetros tecno por 6 Termómetro de mercurio Agua fría y caliente Sensor de temperatura acero inoxidable Prueba de aluminio, cobre y fierro Balanza Agua hirviendo Agua fría

RECOLECCION DE DATOS:

TABLA N° 1.1

PRUEBA 1 PRUEBA 2Mcal 26 gr 25grMcal+agua fria

210gr 195gr

LABORATORIO N° 04

Mcal+agua caliente 164gr 198grTfria 16° 16.9°Tcaliente 69° 71.4°Tfinal 37° 39.8°Mfinal 343gr 393gr

ANALISIS DE DATOS:

Para calcular ΔH fría ΔH caliente usamos las siguientes formulas:

Para la prueba 1 aluminio Para la prueba 2 cobre

ΔH frio=(Magua fría)*( ΔTfria)*(1cal/g.°c)

ΔHfrio=(184)(21)1cal*g.c/g.c)ΔH frio=3864 cal

ΔHfrio=(Mfria)( ΔT fria)(1cal/g.°c)ΔHfrio=(170)(22.9)(1) gr.°c.cal/g.°c

ΔHfrio=3893 cal

ΔH caliente=(M caliente)( ΔTcaliente)(1cal/g.°c)

ΔH caliente=(138gr)(32°c)(1cal/g.°c)ΔH calente= 4416 cal

ΔHfrio=(Mcalientes)( ΔT caliente)(1cal/g.°c)

ΔHfrio=(173)(31.6)(1) gr.°c.cal/g.°cΔHfrio=5466.8 cal

Prueba 1: aluminio Prueba 2: cobre

Magua fría 184 gr 170gr

Magua caliente 138 ge 173gr

ΔT frio 21°c 22.9°c

ΔT caliente 32°c 31.6°c

ΔH frio 3864 cal 3893 cal

ΔH caliente 4416 cal 5466.8 cal

DATOS EBALUADOS:

FORMULAS:

M agua=M total – (M cal + M muestra)

ΔT agua = T final – T frio

LABORATORIO N° 04

ΔT muestra = T ebullición agua – T final

El calor perdido de la muestra de metal de ser igual al calor ganado por el agua.

El calor perdido por muestra

= (M muestra) (C muestra) (ΔT muestra)= (M agua) (C agua) (ΔT agua)= el calor ganado por agua.

Remplazando datos:

Para el Aluminio:

= (M muestra) (C muestra) (ΔT muestra)= (M agua) (C agua) (ΔT agua)

= (28gr) (C muestra) (57.6)= (187gr) (1) (5)

=0.5797 cal/g.°c

Para el Cobre:

= (M muestra)(C muestra)( ΔT muestra)=(M agua)(C agua)( ΔT agua)

= (89gr)(C muestra)( 43.6)=(284gr)(1)(4)

=0.2928 cal/g.°c

Prueba 1: aluminio Prueba 2: cobreM cal 26gr 25grM muestra 28gr 89grT frio 17°c 17°cT final 22°c 21°cM total 242gr 398grM agua 187gr 284grΔT agua 5°c 4°cΔT muestra 57.6°c 43.6°cC 0.5798 cal/g°c 0.2928 cal/g.°cT muestra 79.6°c 64.6°c

CUESTIONARIO:

1. ¿Cuál tubo más energía termal, los calorímetros de agua antes de que fuesen mescladas o después de que se mesclaron?¿fue la energía conservada?

2. si 200gr de agua en 85°c fueron añadidos 150gr de agua en 15°c ¿Cuál sería la temperatura final de equilibrio de la mescla?

LABORATORIO N° 04

15 c° T equilibrio 85°c

Magua=150gr M agua=200gr

Calor ganado=calor perdido

M ce ΔT= M ce ΔT

(150)(1)(Teq-15)=(200)(1)(85-Teq)

359Teq=19250

Teq=55°c

3. determine el calor específico de las muestras

Aluminio:

Valores teóricos: C aluminio= 0.214 cal/g.c


= (28gr)(C muestra)( 57.6)=(187gr)(1)( 5)

=0.5797 cal/g.°c

Cobre:

Valores teóricos: C cobre=0.094 cal/g.c


= (89gr)(C muestra)( 43.6)=(284gr)(1)(4)

=0.2928 cal/g.°c

4. determine el error absoluto, relativo y porcentual, al comparar el valor teórico con el valor obtenido.

Para el aluminio:

Error absoluto: E a=|Vr-Ve|

Ea=|0.214-0.579|

LABORATORIO N° 04

= (28gr)(0.5cal/g.c)( 57.6)=(187gr)(Cagua)( 5)

C agua=0.8624 cal/g.°c

6. mencione cualquier pérdida o ganancia de calor no deseado que podría haber afectado los resultados.

Por la variación de temperatura del ambiente. Por la disminución de la masa. Mala calibración de los equipos. Errores personales.

7. determinar el error relativo porcentual de la temperatura de equilibrio para el sistema liquido-liquido.

PRUEBA 1: ALUMINIO:

FRIO CALIENTE

m.ce (TF-T) =m2ce (T2-TF)

(184)(1)(TF-16)= (138) (1) (69-TF)

184TF=12466

TF=38.7 °C

PRUEBA 2: COBRE:

FRIO CALIENTE

m.ce(TF-T)=m2ce(T2-TF)

(170)(1)(TF-16.9)= (173) (1) (71.4-TF)

LABORATORIO N° 04

Error relativo:

Er=|Vr-Ve/Vr|

Er=|39.8-44.4/39.8|

Er=0.1156

Error relativo porcentual:

Er%=0.1156*100

Error relativo:

Er=|Vr-Ve/Vr|

Er=|37-38.7/37|

Er=0.046

Error relativo porcentual:

Er%=0.046*100T final real=37°c

343TF=15225.2

TF=44.4 °C

CONCLUSIONES:

Se comprobó el principio de conservación de energía, el cual establece que la energía total de un sistema es igual a la energía final total del mismo sistema.

Afianzamos los conceptos de calor, temperatura y calor específico Determinamos valores aproximados a los esperados. Los errores son aceptables y se puede decir que la práctica se desarrolló

de manera exitosa.

ECOMENDACIONES

No intente hacer esto en casa. Tener buen criterio al desarrollar este laboratorio

BIBLIOGRAFIA:

Guía de laboratorio de física2 Física 2 serway http://es.slideshare.net/ronoroca/informe-calor-especfico http://es.slideshare.net/Getze94/calor-especifico-termodinamica

LABORATORIO N° 04

Tfinal real=39.8°c

http://es.slideshare.net/Getze94/calor-especifico-termodinamica

http://es.slideshare.net/ronoroca/informe-calor-especfico

Conservacion de Energia Calorifica y Calor Especifico

Documents

Transcript of Conservacion de Energia Calorifica y Calor Especifico