En el presente informe analizamos el comportamiento del cambio de la temperatura del agua cuando esta se encuentra afectada por una resistencia en la cual circula una cantidad de corriente eléctrica

EFECTO JOULE

RESUMEN

En el presente informe analizamos el comportamiento del cambio de la temperatura del agua cuando esta se encuentra afectada por una resistencia en la cual circula una cantidad de corriente eléctrica. Los cálculos se realizan por medio de un método variacional del voltaje respecto a un tiempo estable. Se utilizaron para tal efecto un vaso calorimetrico, resistencia, reostato, termómetro, agitador, cronometro, terminales, amperímetro, fuente de voltaje y agua.

INTRODUCCION

En la practica se plantean como objetivos básicos  conocer el porque y como se realiza la transferencia de calor de una sustancia cuando esta se ve sometida a una corriente eléctrica y a partir de los datos obtenidos hallar un valor aproximado de la relación que existe entre una caloría con unidad de trabajo (Joule); Lo anterior se da como motivación al querer verificar la teoría que nos informa que en la transferencia de calor se realiza un trabajo.

Se suele hablar de un flujo de transferencia de calor de A a B mientras existan cambios de temperatura. El proceso de una transferencia de calor se penso en un principio que era el flujo de un fluido invisible e imponderable llamado calórico, el cual se producía cuando se quemaba una sustancia y podía fluir desde una región rica en calorías ( temperatura elevada) a una región de menor calorías ( temperatura mas baja).

Gracias a la habilidad experimental y a la intuición  física de Rumford y de James Presscott Joule surgió lentamente la idea de que el flujo de calor es una transferencia de energía.

Cuando tiene lugar una transferencia de energía en virtud exclusivamente de una diferencia de temperatura, se denomina flujo de calor.

METODO EXPERIMENTAL.

Se hizo el montaje de la figura 1.

Figura 1: Circuito eléctrico para el estudio del efecto Joule.

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Se dejo pasar energía eléctrica por el circuito hasta que hubiese un cambio en la temperatura considerable y se midió el tiempo transcurrido, además se tomaron datos de voltaje y amperaje; se tubo la precaución de agitar constantemente el agua con el fin de tener una distribución equitermal; la lectura se hizo antes de cerrar el interruptor del circuito, luego se dejo reposar un poco el sistema para obtener una nivelación térmica.

Con la ayuda del reóstato cambiamos el voltaje y el amperaje, conectamos de nuevo el sistema y observamos el cambio de temperatura en el mismo intervalo de tiempo anterior.

ANALISIS DE RESULTADOS.

Se realizara mediante las siguientes fórmulas que se relacionan en la tabla de datos:

Como:        W = Vit ; Q = (Magua Cagua + Mvaso Cvaso) ΔT ; J  = W/Q

El proceso de mínimos cuadrados necesario para hallar la pendiente y el intercepto con el eje de la gráfica hallada experimentalmente, fue hecho mediante el programa Excel, y los datos arrojados son los citados en la tabla de datos #2. Al igual que el coeficiente de correlación.

TABLA DE DATOS

Datos Obtenidos

Tabla 1.

Tabla 2 masa del agua :152.8 g

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