Informe ley de Joule
Enviado por DANIELA MIRANDA MOSQUERA • 21 de Noviembre de 2017 • Informes • 1.012 Palabras (5 Páginas) • 1.188 Visitas
Efecto Joule
Daniela Miranda Mosquera; Angela Sorlanny Arroyo Eraso; Juan Sebastian Aristizabal Apolinar
Departamento de Física, Universidad del Valle, A.A. 25360
Resumen ---- En la práctica de laboratorio se estudió la ley de Joule, que consiste en cómo la energía eléctrica se transforma en calor(resistencia).Por ello. se realizó un montaje de un circuito de tal forma que una resistencia, la cual está sumergida en agua, se caliente para producir calor y caliente el agua, cambiando su temperatura.Esto se hizo para dos muestras de agua, realizando diferentes gráficas para observar el valor experimental y compararlo con el teórico(4,186 Joules/Calorías).
Uno de los objetivos de la práctica es comprender que en el paso de la corriente por un circuito, este presenta una resistencia, la cual tiende a calentarse , cambiando la energía eléctrica por calor, el cual se transfiere al agua.
Palabras Claves: Joule,temperatura, agua,resistencia
INTRODUCCIÓN.
La energía potencial está definida por un conjunto de cargas puntuales en un sistema definido, a ella está asociada el calor, ya que el efecto joule es conocido como toda la resistencia eléctrica que libera calor cuando una corriente eléctrica circula a través de ella.
La relación entre la energía potencial eléctrica perdida en un elemento y el calor ganado por el sistema calorímetro más agua, se utiliza un calorímetro con agua el cual se supone aislado térmicamente con el que se va a tomar temperatura a un determinado voltaje.
El paso de la corriente por un circuito, teniendo como masa el agua está tiende a calentarse, cambiando la energía eléctrica por calor el cual se transfiere al agua en este caso.
Discusión teórica
El calor generado por el movimiento de las partículas, el choque que se genera entre ellas debido una corriente eléctrica a través de un conductor, a este calor producido se le llama efecto joule.
Si se tiene la potencia o rapidez con que se dispersa la energía eléctrica, entonces el calor del resistor se podría calcular: P=dW/dt.
La caída de potencial dado en la resistencia está dado por: P=VI, con esto se puede calcular entonces el trabajo.
W= Pdt=VI t( f − t i) (1)
Para una resistencia R sumergida en el agua, de acuerdo a la conservación de la energía se tiene que toda la energía eléctrica se transforma en energía calórica.
W=VI t Q ( f − ∝ t i) (2)
Para determinar el valor ganado de calor por el sistema, se determina de la siguiente manera:
En donde agua c y cal c , corresponden al calor específico del agua y del calorímetro respectivamente, ∆T representa el incremento en la temperatura por encima del valor inicial Ti .
El equivalente mecánico del calor J se utiliza cuando W y Q no son numéricamente iguales, entonces se puede calcular el valor de una caloría en joules, siempre y cuando se tenga la energía eléctrica en joules.
ECUACION 4
De otro modo se tiene:
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La pendiente está dada por:
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Así que si la pendiente de la gráfica T vs t se multiplica por el producto VI y se divide por el factor ∑ Mc , nos dá el inverso de la constante J en Joules/caloría, así:
ECUACION 5
Lo que nos permite esto es medir experimentalmente el equivalente mecánico de calor J. no es posible conocer con precisión, pero obtenemos que la expresión para la pendiente es:
ECUACION
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