TEMPERATURA DE ENFRIAMIENTO DURANTE LA ACCIÓN DE LA GRAVEDAD

TEMPERATURA DE ENFRIAMIENTO DURANTE LA ACCIÓN DE  LA GRAVEDAD.

Cuanenemi Tiro Maria Guadalupe1, Cruz Mojica Karen Guadalupe2, Galicia Galicia Carlos Alberto 3 y Martinez Garcia Cecilia Isabel4

1I.Q; 2Q, 3 Q.F.B, 4Q.F.B UNAM, Facultad de Química

Universidad Nacional Autónoma de México, Facultad de Química, Cd. Universitaria,

Coyoacán, C.P. 04510 México, D. F., México

RESUMEN

Calculamos la velocidad de la gravedad mediante un péndulo,  medimos el tiempo de oscilación del péndulo cinco veces, dejando caer  nuestra masa a 5 grados. Con los datos que obtuvimos calculamos la aceleración de la gravedad y nuevamente realizamos el experimento cambiando nuestra masa por sales (Sulfato ferroso hepta hidratado y   cloruro de sodio hexá hidratado) y un frasco vacío. Además aplicamos el concepto de incertidumbre, dado que nuestros instrumentos no son exactos. Calculamos la constante de enfriamiento de una disolución de NaCl 4M, colocando nuestra disolución dentro de un vaso de precipitado con agua que llevamos a la temperatura de 50 grados y después medimos el cambio de temperatura cada 3 segundos.

PALABRAS CLAVE: gravedad, péndulo simple, temperatura de enfriamiento, linealización de curvas por cambio de variable,  método gráfico, sales, relaciones exponenciales.

1. INTRODUCCIÓN

La fuerza de gravedad es la fuerza de atracción entre dos objetos que poseen masa, es una de las interacciones fundamentales de la naturaleza. Para determinar el valor de la aceleración de la gravedad experimentalmente se utiliza un péndulo simple que consiste en un sistema ideal formado por un cuerpo de masa  suspendido de una cuerda  de masa despreciable y longitud . Es posible determinar la aceleración de la gravedad ya que si se empuja la masa fuera de su posición de equilibrio y luego se suelta, el péndulo oscilará en un plano vertical bajo la acción de dicha fuerza. [pic 1][pic 2]

Este tipo de fenómenos pueden ser descritos como una relación exponencial entre dos variables físicas. Para encontrar propiedades que no pueden ser determinadas directamente, se opta por realizar un cambio de variable que permita la linealización de curvas. Con lo que, por ejemplo, podemos determinar la temperatura de enfriamiento de un cuerpo con respecto al medio, mediante la medida de dos variables como son tiempo y longitud, lo que se conoce como la ley de enfriamiento de Newton “La velocidad a la que un cuerpo se enfría en un medio es proporcional a la diferencia entre la temperatura instantánea del cuerpo y del ambiente”

1. DETALLES EXPERIMENTALES

En la primera práctica montamos un péndulo con 10 diferentes longitudes y medimos el tiempo de oscilación de este con una fotocompuerta. Con los datos obtenidos elevamos el tiempo al cuadrado y pudimos hacer una regresión lineal donde m seria nuestra constante de gravedad.

  En la siguiente práctica hicimos una disolución 4M de cloruro de sodio en 10 ml de agua y la llevamos a una temperatura de 50° c. Llegado a esa temperatura empezamos a registrarla temperatura (la cual disminuía) cada 3 segundos obteniendo 409 datos los cuales trabajamos mediante unas función exponencial la cual llevamos a una forma lineal para poder hacer regresión lineal y obtener la constante de enfriamiento que sería igual a la pendiente.

1. DISCUSIÓN DE RESULTADOS

Tabla 1

[pic 25]Gráfica  1

La tabla 1 muestra los resultados de las mediciones realizadas experimentalmente durante la oscilación del péndulo.

Para relacionar las variables longitud y tiempo con la gravedad utilizamos la expresión de movimiento armónico simple

...