Equilibrio termico
Enviado por ISAAC DAVID GARAY VIDAL • 4 de Octubre de 2021 • Informes • 1.119 Palabras (5 Páginas) • 155 Visitas
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PROGRAMA DE INGENIGERÍA MECÁNICA
LABORATORIO DE FÍSICA II
CÓDIGO 21141
Equilibrio térmico
Jesús Barrios, Jesús Benavides, Isaac Garay y Andrés Natera
Profesor: Sindy Chamorro. 08-09-2021
Laboratorio de Física II, Universidad Del Atlántico, Barranquilla
Resumen
Con la ayuda de un simulador, se tendrán dos recipientes los cuales pueden ser llenados con la cantidad de agua que se requiera y también variar la temperatura del líquido en cuestión. Se realizó una mezcla entre ambos líquidos a diferentes temperaturas para así poder observar el equilibrio térmico a la que ambos líquidos llegan al estar mezclados, se midieron los porcentajes de error junto con las diferencias de temperaturas de ambos líquidos y se concluye con una serie de preguntas para dejar en claro lo realizado en la experiencia
Palabras claves
Equilibrio térmico, líquido, mezcla
Abstract
With the help of a simulator, you will have two containers, which can be filled with the amount of water that is required, and vary the temperature of the liquid in question. A mixture was made between both liquids at different temperatures in order to be able to observe the thermal equilibrium at which both liquids reach when mixed, the error percentages were measured along with the temperature differences of both liquids and it was concluded with a series of questions to make clear what has been done in the experience.
Key words
Thermal equilibrium, fluid – liquid, mixture.
1. Introducción
Se le llama equilibrio térmico a ese fenómeno el cual ocurre cuando dos cuerpos a diferentes temperaturas se ponen en contacto y estos empiezan a cambiar su calor entre sí para así poder llegar un equilibrio térmico, esto siempre se cumple si un cuerpo cede y otro gana calor para poder llegar a dicho equilibrio entre temperaturas.
2. Fundamentos Teóricos
Partimos de la Ley Cero de la Termodinámica la cual nos dice que: si dos sistemas están en equilibrio térmico con un sistema, entonces están en equilibrio térmico entre sí.
La temperatura puede ser usada para saber si un sistema está en equilibrio térmico con otro. Si ponemos dos sistemas con temperaturas diferentes existirá un intercambio de calor, siempre fluirá del que tiene mayor temperatura al menor.
La cantidad de calor (Q) que se necesita para cambiar la temperatura de un cuerpo depende de la masa (m) y el calor específico (Ce), a partir de esto tenemos:
Ecuación 1.[pic 2]
Dónde: es la cantidad de calor. M es la masa del cuerpo. Es el calor específico del cuerpo. Es la variación de temperatura (temperatura final () menos temperatura inicial ()) ya que este último valor puede ser negativo o positivo y a su vez se convierte en negativa o positiva, indica si perdió o ganó calor.[pic 3][pic 4][pic 5][pic 6][pic 7][pic 8][pic 9][pic 10][pic 11]
La cantidad de calor que gana un cuerpo es igual a la cantidad de calor perdida del otro cuerpo, esto pasa en un sistema aislado, de aquí sale la siguiente ecuación:
Ecuación 2.[pic 12]
Esto puede escribirse como:
Ecuación 3.[pic 13]
3. Desarrollo experimental
Parte 1
Para comenzar con las experiencias del laboratorio primeramente se debe cargar el simulador que se usará, luego de esto lo primer que se hará será poner un volumen constante a cada uno de los recipientes para después mezclarlos y observar la temperatura del agua al estar en contacto térmico.
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Imagen 1: Simulador (Volumen constante y temperaturas variables)
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Tabla 1: Volumen constante y temperaturas variables
Masa:
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Tf teórica:
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= [pic 58][pic 59]
[pic 60][pic 61]
= [pic 62][pic 63]
= [pic 64][pic 65]
= [pic 66][pic 67]
Error porcentual:
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=[pic 69][pic 70]
= [pic 71][pic 72]
= [pic 73][pic 74]
= [pic 75][pic 76]
=[pic 77][pic 78]
Para la segunda parte del experimento, se verá como depende la temperatura y calor con la variación de volumen, se puso un recipiente con un volumen y masa fija mientras que en el otro se cambiaba el volumen y la masa cinco veces, la temperatura en ambos se mantenía constante pero diferente uno del otro.
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