Magnetismo

TEMPERATURA

LENY ÁLVAREZ FALCÓN

GRUPO: 5

OBJETIVOS

Diferenciar el concepto de temperatura del de calor.

Comprender el concepto de equilibrio térmico.

Establecer una escala nueva de temperatura.

Establecer una ecuación que relaciones nuestra escala de temperatura con la Celsius.

DESARROLLO EXPERIMENTAL

Primero le cubrimos a uno de los termómetros la escala permitiendo que se viera solo la columna de mercurio. Este termómetro fue el que usamos para hacer la escala arbitraria a la cual llamamos ºE. Después en un vaso de precipitados pusimos hielo y un poco de agua, mediamos la temperatura de este y la establecimos como nuestro punto fijo inferior.

En otro vaso de precipitados pusimos a calentar agua con la resistencia, cuando esta se encontró hirviendo pusimos los termómetros y marcamos en el que no tiene escala nuestro punto fijo superior.

Ya con los parámetros de nuestra escala preparáramos 5 mezclas del agua hirviendo con el agua con hielo y registramos los datos de ambas escalas. A partir de de los datos obtenidos establecimos una relación entre ambas escalas (conversión de una a la otra).

RESULTADOS

Puntos fijos Termómetro de Hg (°C) Termómetro de Hg (°E)

Punto de Fusión del hielo 3°C 0°E

Punto de ebullición del agua 88°C 52°E

Evento Temperatura experimental en °C Temperatura experimental en °E

1 24°C 14°E

2 35°C 23°E

3 52°C 34°E

4 69°C 38°E

5 78°C 50°E

ANÁLISIS DE RESULTADOS

Nosotros al medir el punto de fusión del hielo y ebullición del agua nos pudimos dar cuenta que varían dependiendo del lugar en el que te encuentras ya que registramos que el punto de fusión del hielo era de 3°C y el de ebullición de 88°C. Con esto nos dimos cuenta de que las escalas relativas como la Celsius no son muy practicas para realizar mediciones, ya que se deben conocer ciertos factores (como la presión atmosférica entre otros) para poder realizar mediciones exactas. Por lo que es necesario buscar escalas que no varíen con el lugar (escalas absolutas).

Nosotros asignamos en nuestra escala al cero como punto de fusión y marcamos en un punto superior cualquiera el punto de fusión. Después medimos la distancia en cm de los des puntos fijos y resulto ser 10.5 cm o 105mm por lo que creímos conveniente que cada dos mm aproximadamente fueran un grado, así obtuvimos 52 grados del punto fijo inferior al punto fijo superior. Las ecuaciones de nuestra escala fueron:

(∆°C)/85=(∆°E)/52

(Tf°C-3)/85=(Tf°E-0)/52

Tf°E=(52)((Tf°C-3)/85)

Tf°C=(85)((Tf°E-0)/52)+3

En las ecuaciones nos podemos dar cuenta de que si no hubiéramos medido el punto de ebullición y fusión del agua en °C y hubiéramos tomado como puntos fijos el 0°C y 100°C como puntos fijos nuestras ecuaciones hubieran sido erróneas. Nuestros resultados calculados fueron los siguientes:

Tf°C=(85)((Tf°E-0)/52)+3=25.88°C

Tf°C=(85)((Tf°E-0)/52)+3=42.23°C

Tf°C=(85)((Tf°E-0)/52)+3=58.57°C

Tf°C=(85)((Tf°E-0)/52)+3=65.11°C

Tf°C=(85)((Tf°E-0)/52)+3=84.7°C

T °C calculada con ec. algebraica T °C calculada con ec. Recta

25.88°C 24°C

42.23°C 35°C

58.57°C 52°C

65.11°C 69°C

84.7°C 78°C

Como podemos ver los cálculos se acercan al resultado medido pero no lo suficiente como para decir que son correctos. Esto nos hizo analizar lo que hicimos en el laboratorio y nos dimos cuenta de un error que cometimos durante el experimento.

Como mencionamos antes medimos el punto de fusión del hielo y le asignamos el cero como valor y después asignamos un punto cualquiera en la cinta y lo designamos como nuestro punto superior sin fijarnos hasta donde llegaba el mercurio para usarlo como punto de ebullición. Esto sumado a que algunas mediciones que usamos probablemente se han de haber hecho sin haber alcanzado el equilibrio térmico entre otras cosas hace que los resultados no concuerden.

Debido a esto nuestra escala es incorrecta por lo que proponemos una nueva escala basada en dos puntos que si concuerdan; el de ebullición y otro punto donde sabemos que si concuerdan las temperaturas. También seguiremos usando la misma medida de 2mm=1°E. En este caso podemos usar cualquiera de las cinco mediciones usaremos la de 35°C=23°E. Para este caso las ecuaciones serian:

(∆°C)/32=(∆°E)/23

(Tf°C-3)/32=(Tf°E-0)/23

Tf°E=(23)((Tf°C-3)/32)

Tf°C=(32)((Tf°E-0)/23)+3

Comprobando que 52°C deben ser iguales a 35°E tenemos:

Tf°E=(23)((52°C-3)/32)=35.21°E

Lo cual es más exacto que los valores que habíamos obtenido. El .21 pensamos que se debe a errores de medición por no haber alcanzado el equilibrio térmico, por la incertidumbre que debe de haber en las marcas de cada °E, por diferencias de percepción de la medición y por los valores mayores a centésimas que no se están considerando.

Con esto también podemos conocer cual debería de haber sido nuestro °E si usáramos cada 2mm como °E. Por lo que:

Tf°E=(23)((88°C-3)/32)=61.09°E

Así podemos decir que nuestra escala debió de haber ido

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