TRABAJO COLABORATIVO FLUIDOS Y TERMODINAMICA
Enviado por yan carlos mendez • 31 de Marzo de 2020 • Tareas • 2.575 Palabras (11 Páginas) • 1.662 Visitas
TRABAJO COLABORATIVO FLUIDOS Y TERMODINAMICA
CALORIMETRIA
INTEGRANTES:
YAN CARLOS MENDEZ VILLAMIZAR – COD 1621025133
CAMILO ANDRES TORRES SALINAS – CÓDIGO 1711023329
SUBGRUPO 42
TUTOR:
FERNANDO ESPITIA
POLITECNICO GRANCOLOMBIANO INSTITUCION UNIVERSITARIA
FACULTAD DE CIENCIAS BASICAS, TECNOLOGIA EN LOGISTICA
FISICA III
COLOMBIA 2019
Contenido
Introducción. 3
Objetivos. 4
Primera fase “individual”. 5
Configuraciones. 5
Fórmula y procedimiento para la obtención del Cp. 6
Segunda fase “grupal”. 12
Tercera fase “grupal”. 17
Conclusiones. 21
Bibliografía 22
Introducción.
Teniendo en cuenta la importancia de los temas tratados durante el módulo de Física III “fluidos y termodinámica” nos daremos a la tarea de realizar el presente trabajo colaborativo con el fin de ampliar nuestros conocimientos acerca de los temas estudiados en este, además de cada día ir adquiriendo competencias esenciales tanto de la materia como de trabajo en equipo, también se pretende aprender de valores esenciales como la responsabilidad, el cumplimiento, la honestidad que nos llevan por el camino de ser en el futuro profesionales íntegros.
Objetivos.
- Determinar el calor especifico de un cuerpo solido mediante un proceso de calorimetría.
- Deducir la relación entre la masa y la temperatura en el proceso de transferencia de calor entre dos cuerpos.
- Analizar estadísticamente los datos obtenidos del simulador de calorimetría.
Primera fase “individual”.
Ingrese al siguiente enlace http://www.educaplus.org/game/calorimetria. Allí encontrara una simulación de un calorímetro, donde hay seis sustancias solidas diferentes que han de ser sumergidas en agua, para calcular su capacidad calorífica.
1. Armar12 configuraciones DIFERENTES donde debe variar la masa y la temperatura del sólido y la masa y la temperatura del líquido (dos por cada solido A, B, C, D E, F). Saque la gráfica de cada configuración y haga manualmente los cálculos de calor especifico apoyándose en la lectura anterior. Necesitará los datos de temperatura inicial y final, la masa y el C𝑝 del agua. También los datos de temperatura inicial y final y la masa del sólido. Registre todos los resultados en la tabla del punto 4.
Configuraciones.[pic 2]
[pic 3]
[pic 4][pic 5]
[pic 6][pic 7]
Fórmula y procedimiento para la obtención del Cp.
Después de realizar las diferentes configuraciones en el simulador se obtuvieron de cada una la temperatura de equilibrio, con estos datos se procedió a resolver el segundo punto.
2. Calcule el Cp con la ecuación 3, donde m1 y T1 son la masa y la temperatura del agua, m2 y T2 la masa y la temperatura del sólido, y Te, es la temperatura de equilibrio o final la cual es igual para ambos cuerpos (aparece en números verdes en la simulación). Recuerde que el delta de temperatura es igual tanto para grados Celsius como para Kelvin. Tenga precaución por que el Cp, no debe dar negativo.
[pic 8]
Donde
[pic 9]
[pic 10]
[pic 11]
[pic 12]
[pic 13]
[pic 14]
[pic 15]
Teniendo en cuenta lo anterior tomaremos como ejemplo los datos obtenidos en la primera imagen del presente documento para explicar como se hallaron los resultados de las diferentes configuraciones empleadas.
Fórmula
[pic 16]
Datos
[pic 17]
[pic 18]
[pic 19]
[pic 20]
[pic 21]
[pic 22]
[pic 23]
Resolvemos.
Como lo que necesitamos es hallar el Cp del sólido reescribimos la fórmula de la siguiente manera:
[pic 24]
Ahora reemplazamos los valores y resolvemos.
[pic 25]
Resolvemos el ∆T y cancelamos unidades.
[pic 26]
[pic 27]
[pic 28]
De esta manera se calculó el Cp de cada una de las simulaciones presentadas en la primera fase del presente trabajo colaborativo.
3. Incluya en el foro de su grupo la tabla con los datos y el resultado del 𝑐𝑝 y una imagen de cada configuración o sea seis en total.
Tabla presentada por Yan Carlos Méndez.
Configuración | Solido | Masa sólido | T solido | Masa agua | T agua | Cp solido |
1 | A | 76 | 82 | 80 | 33,6 | 233,79 |
2 | 115 | 20 | 165 | 37,4 | 236,46 | |
3 | B | 79 | 30 | 210 | 20 | 123,63 |
4 | 120 | 220 | 30 | 40 | 128 | |
5 | C | 20 | 94 | 155 | 20 | 382,15 |
6 | 20 | 220 | 30 | 40 | 384,87 | |
7 | D | 45 | 220 | 30 | 40 | 451,96 |
8 | 120 | 220 | 210 | 40 | 451,85 | |
9 | E | 120 | 20 | 210 | 20 | 0 |
10 | 55 | 164 | 80 | 35,6 | 621,32 | |
11 | F | 20 | 200 | 210 | 20 | 847,2 |
12 | 120 | 220 | 40 | 20 | 896,2 |
Tabla 1. Elaboración propia
Tabla presentada por Camilo Andrés Torres.
Configuración | Solido | Masa sólido | T solido | Masa agua | T agua | Cp solido |
1 | A | 52 | 56 | 65 | 31.8 | 232.27 |
2 | 90 | 174 | 90 | 38.4 | 233.71 | |
3 | B | 54 | 98 | 95 | 33.6 | 127.79 |
4 | 91 | 144 | 120 | 33.6 | 127.71 | |
5 | C | 25 | 74 | 55 | 27.2 | 384.87 |
6 | 96 | 76 | 135 | 21.8 | 379.87 | |
7 | D | 32 | 56 | 75 | 21.2 | 450.53 |
8 | 75 | 84 | 55 | 28 | 451.54 | |
9 | E | 31 | 46 | 90 | 30.6 | 621.27 |
10 | 79 | 150 | 50 | 28.8 | 621.96 | |
11 | F | 32 | 26 | 45 | 21.6 | 892.49 |
12 | 42 | 62 | 90 | 25.4 | 896.52 |
Tabla 2. Elaboración propia
4. Compare los resultados entre las configuraciones de un mismo sólido. ¿Son iguales?, varían? ¿De qué depende?
Sólido A
Configuración 1 = 233,79°C
configuración 2 = 236,46°C
Diferencia = 2,67°C
Podemos ver que en esta configuración la diferencia es muy poca, pero todos los datos tanto de masa como de temperatura son totalmente diferentes, por consiguiente, todos estos datos ejercen cambios en el resultado.
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