Control 4 Fisica Iacc

Explique con sus palabras el experimento de Evangelista Torricelli y la relevancia del mismo para la correcta medición de la temperatura.

Torricelli llenó de mercurio un tubo de 1 m de largo, (cerrado por uno de los extremos) y lo invirtió sobre una cubeta llena de mercurio, de inmediato la columna de mercurio bajó varios centímetros, permaneciendo estática a unos 76 cm (760 mm) de altura ya que en esta influía la presión atmosférica. La presión era directamente proporcional a la altura de la columna de mercurio, se adoptó como medida de la presión el mm (milímetro) de mercurio. Así la presión considerada como "normal" se correspondía con una columna de altura 760 mm. (760 mmHg = 1 atm.)

Torricelli llegó a la conclusión de que la columna de mercurio no caía debido a que la presión atmosférica ejercida sobre la superficie del mercurio (y transmitida a todo el líquido y en todas direcciones) era capaz de equilibrar la presión ejercida por su peso.

Una masa de nitrógeno a 20 °C y a 2 atmósferas de presión ocupa un volumen de 800 cm3. ¿Qué variación de volumen se producirá al calentarlo hasta 156,6 °C?

T°1: 20°C  293,15 K =20 + 273,15

T°2: 156,6°C  429,75 K =156,6 + 273,15

1 litro  1000 cm3

V1: 0,8 litro  800 cm3

Por lo tanto, suponiendo presión contante:

V1/T1 = V2/T2

V2= V1*T2/T1

V2=0,8 [lt] *(429,75[K] /293,15 [K])

V2=1,173 [lt]

Por lo tanto, la variación de volumen será

V2-V1= 1,173 [lt] – 0,8 [lt] = 0,373 [lt]

En las noches de Navidad y Año Nuevo, en algunos países, es común ver volar globos con una barquilla en la que va una vela encendida. Explique detalladamente qué efectos causan que los globos vuelen.

Los globos emplean el Principio de Arquímedes, donde la densidad del aire caliente que contienen, en el interior es menor que la del aire que los rodea, por lo que el globo recibe un empuje ascensional que lo eleva.

Si calentamos el aire contenido en un globo a una temperatura mayor a la del exterior, conseguiremos una fuerza de elevación que será proporcional al volumen del globo.

Fuerza de elevación real (Fe) = fuerza de elevación producida por la diferencia de densidades (temperaturas) (Ft) - peso del globo y sus accesorios (P).

Si esta expresión es positiva, el globo ascenderá, en caso contrario nuestro globo será un fracaso

Partiendo del contenido visto en la semana,

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