FÍSICA II - 1º Grado en Ingeniería Mecánica INFORME DE PRÁCTICAS EQUIVALENTE EN AGUA DE UN CALORÍMETRO

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Para las magnitudes directas tomaremos como error la sensibilidad del aparato, ya que solo hemos realizado una única medida de cada magnitud.

EXPERIENCIA 1

EXPERIENCIA 2

EXPERIENCIA 3

EXPERIENCIA 4

M0 = 930,7 ± 0,1gr

M0 = 933 ± 0,1gr

M0 = 934,5 ± 0,1gr

M0 = 937,0 ± 0,1gr

M' = 1467,1 ± 0,1gr

M' = 1471 ± 0,1gr

M' = 1457,8 ± 0,1gr

M' = 1494,6 ± 0,1gr

M'' = 1845,2 ± 0,1gr

M'' = 1815 ± 0,1gr

M'' = 1920,3 ± 0,1gr

M'' = 1928,0 ± 0,01gr

M1 = 536,4 ± 0,1gr

M1 = 538 ± 0,1gr

M1 = 523,3 ± 0,1gr

M1 = 557,6 ± 0,1gr

M2 = 378,1 ± 0,1gr

M2 = 344 ± 0,1gr

M2 = 462,5 ± 0,1gr

M2 = 433,4 ± 0,1gr

T1 = 42,1 ± 0,1°C

T1 = 42 ± 0,1°C

T1 = 43,3 ± 0,1°C

T1 = 42,5 ± 0,1°C

T2 = 0 ± 0,1°C

T2 = -0,1 ± 0,1°C

T2 = 0 ± 0,1°C

T2 = - 0,3 ± 0,1°C

T = 25,4 ± 0,1°C

T = 26,2 ± 0,1°C

T = 23,6 ± 0,1°C

T = 24,5 ± 0,1°C

T ambiente = 27,0± 0,1°C

T ambiente = 27,00 ± 0,05°C

T ambiente = 26± 1°C

T ambiente = 25,50± 0,05°C

K =38,1 Cal/°C

K =33,04 Cal/°C

K =30,76 Cal/°C

K =39,53 Cal/°C

6. Discusión

La aportación de datos de las diferentes experiencias de esta práctica nos ha hecho comprender la dificultad de poder realizar unas buenas mediciones de datos cuando se trabaja en la experimentación de una ciencia empírica como es la Física.

Para realizar dicha práctica apenas hemos tenido dificultades ya que requiere de conocimientos que apenas presentas grado de dificultas, al contrario que prácticas como la de carga y descarga de un condensador o la de circuitos de corriente continua.

A la vista de los datos de las diferentes experiencias, sacamos en conclusión de que el valor de K adquiera un valor mas o menos aproximado al teórico se debe a la cantidad de agua que se vierta en el calorímetro. Dependiendo de que se echen unos centilitros o milímetros de más el valor de K se alejará o acercará del teórico.

7. Conclusiones

Esta práctica tiene un desarrollo sencillo pero algo monótono ya que hay que llevar todos los datos lo más precisos posibles y conseguir las temperaturas estables. Pero eso pocas veces ocurre.

En esta práctica, a la hora de obtener los resultados del equivalente en agua de un calorímetro vemos que puede variar muy fácilmente, esto se debe a que en un laboratorio normal, mantener una temperatura ambiente constante es inviable, por lo tanto, al repetir el procedimiento varias veces tenemos que tener en cuenta que la temperatura ambiente no esta siendo la mismo y todo esto hará que nos varíe el resultado de un procedimiento a otro.

8. Cuestiones

1. Defina la caloría, el calor específico de una sustancia y la capacidad calorífica de un cuerpo

La caloría es la cantidad de energía calorífica necesaria para elevar un grado Celsius la temperatura de un gramo de agua pura, desde 14,5 °C a 15,5 °C, a una presión normal de una atmósfera.

El calor específico es una magnitud física que se define como la cantidad de calor que hay que suministrar a la unidad de masa de una sustancia o sistema termodinámico para elevar su temperatura en una unidad (kelvin o grado Celsius). En general, el valor del calor específico depende de dicha temperatura inicial.

La capacidad calorífica de un cuerpo es el cociente entre la cantidad de energía calorífica transferida a un cuerpo o sistema en un proceso cualquiera y el cambio de temperatura que experimenta.

2. ¿Tiene sentido hablar de la capacidad calorífica de una sustancia?.

La Capacidad Calorífica de una sustancia es una magnitud que indica la mayor o menor dificultad que presenta dicha sustancia para experimentar cambios de temperatura bajo el suministro de calor. Puede interpretarse como un efecto de Inercia Térmica.

Está dada por la ecuación:

C = Q/T [J/K]

Donde C es la capacidad calorífica, Q es el calor y T la variación de temperatura. La capacidad calorífica va variando según la sustancia. Su relación con el calor específico es:

C = c. m

En donde c es el calor específico, y m la masa de la sustancia considerada. Igualando ambas ecuaciones, procedamos a analizar:

Q/T = c * m

De aquí nos damos cuenta que aumentando la masa de una sustancia, aumentamos su capacidad calorífica, y con ello aumenta la dificultad de la sustancia para variar su temperatura. Un ejemplo de esto se puede apreciar en las ciudades costeras donde el mar actúa como un gran termostato