Principio de medición y de registro de diferentes instrumentos utilizados para medir y registrar la temperatura.

1. OBJETIVOS DE LA EXPERIENCIA

1.  OBJETIVO GENERAL

Conocer los fundamentos de la termometría como actividad esencial de la termodinámica y los diferentes instrumentos utilizados para medir y registrar la temperatura.

1. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Comprender el principio de medición y de registro de diferentes instrumentos utilizados para medir y registrar la temperatura.
• Conocer operativamente el manejo, uso práctico y limitaciones de diferentes tipos de termómetros.
• Medir, registrar, comparar y evaluar temperaturas de sólidos, líquidos y gases, tomadas con los diferentes tipos de termómetros.
• Obtener la curva de temperatura = f(tiempo) del gradiente de calentamiento de una determinada masa de agua sometida al contacto de una fuente calórica.

1. INTRODUCCIÓN – MARCO TEÓRICO

En este primer experimento, observamos las diferentes formas de medición de la temperatura del agua, con distinto tipos de instrumentos.

Para entender mejor de que se trató esta experiencia, definiré algunos conceptos caves utilizados en ésta.

El calor es una cantidad de energía transferida desde un cuerpo a otro como resultado de una diferencia de temperatura. Éste fluye desde el cuerpo más caliente, hacia el más frio cuando se ponen en contacto.

La temperatura es una  magnitud física que muestra la cantidad de calor, ya sea de un cuerpo, objeto o ambiente. Esta medida está asociada a la sensación de frío o calor, y está asociada al equilibrio térmico.

El equilibrio térmico se presenta cuando dos cuerpos interactúan entre ellos, donde la diferencia en el valor de sus propiedades aumentará o disminuirá de tal manera que ambos lleguen a las mismas condiciones, y por ende a las mismas temperaturas.  

La Termometría es la que se encarga de medir la temperatura de un cuerpo o sistema. Para realizar esta medición, se utiliza un termómetro, el cual aprovecha la dilatación de los cuerpos con el calor, para poder medir la temperatura.

La Ley cero de la termodinámica dice que: “Dos  sistemas en equilibrio térmico con un tercero, están en equilibrio térmico entre sí”. Esta ley representa la ausencia de movimiento de las partículas, ya que la energía cinética de éstas es cero, se caracteriza por la ausencia de calor. En este punto la temperatura es de -273°C lo que equivale a 0° Kelvin.

1. DESARROLLO EXPERIMENTAL

DESCRIPCIÓN DE LA EXPERIENCIA

Esta experiencia se inició con el reconocimiento y explicación del funcionamiento de algunos instrumentos los cuales utilizamos.

Para este experimento se utilizó un hervidor y cuatro tipos de instrumentos distintos para medir la temperatura de aproximadamente 1 litro de agua. Estos instrumentos eran: un termómetro de mercurio, un termómetro de pincho, un termómetro infrarrojo y un termómetro digital.

Además de estos aparatos utilizamos un cronómetro para medir el tiempo.

Luego de este reconocimiento, se dio inicio al desarrollo experimental.

Se inició este procedimiento, con la medición del agua fría a temperatura ambiente, luego cada un minuto se midió nuevamente la temperatura del agua hasta que llegó a su punto de ebullición en condiciones ambientales normales. Estas mediciones fueron registradas en una tabla que se mostrará más adelante.  

ESQUEMA DE INSTALACIÓN

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INSTRUMENTOS UTILIZADOS

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1. RESULTADOS

TABLA DE DATOS

GRÁFICOS

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• En este experimento se utilizó un hervidor con la tapa abierta, por lo que incerteza en los resultados de medición.

• El termómetro de mercurio es el instrumento con más incerteza, y el termómetro infrarrojo es el de más certeza.

• Con la medición del termómetro infrarrojo, se produce el fenómeno de ebullición de 100°C, a los 9 minutos de iniciadas las mediciones. Desde ese momento, se comenzó a medir la temperatura del agua, pero en disminución, hasta los 12 minutos.  

1. CONCLUSIÓN

Al finalizar este experimento, podemos concluir que existe una variación mínima en cuanto a la medición de la temperatura del agua medida con diferentes termómetros.

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