Termometría

Pascual Molina C.

Física

Instituto IACC

24 de Mayo 2014

Desarrollo

1. Explique con sus palabras el experimento de Evangelista Torricelli y la relevancia del mismo

para la correcta medición de la temperatura.

Evangelista Torricelli fue un físico y matemático que realizó el siguiente trabajo científico:

Utilizando el mercurio y tubos de vidrio, demostró que el aire tiene peso.

Llenó un tubo de vidrio de un metro de largo abierto por un extremo y cerrado por el otro con mercurio y a su vez un recipiente con el mismo elemento. Puso el tubo dentro del recipiente con el extremo abierto hacia abajo cuidando que no entrara aire al tubo para que no se hiciera ninguna burbuja en el interior de este. Observó que descendió el mercurio dentro del tubo de ensayo, creando un vacío en la punta cerrada, permaneciendo estática a los 76cm (760mm)de altura. Por lo que Torricelli dedujo que el mercurio no descendía más porque la presión atmosférica ejercida sobre el mercurio equilibraba la presión ejercida por el peso, crean de esta forma el barómetro.

Barómetro de Torricelli

1m

76cm

Mercurio.

Mercurio.

2. Una masa de nitrógeno a 20 °C y a 2 atmósferas de presión ocupa un volumen de 800 cm3

¿Qué variación de volumen se producirá al calentarlo hasta 156,6 °C?

Masa N = X

Presión = 2 atm (constante)

Volumen = 800〖cm〗^3→800*1I/(1000〖cm〗^3 )=0,8I

Temperatura inicial = 20°C →20°C+273,15=293,15k

Temperatura final = =156,6°C→156,6°C+273,15=429,75K

Nota: Debido a que el nitrógeno es un gas, utilizaré la ley de Charles, que dice que el volumen va relacionado con la temperatura, a cierta cantidad de gas con una presión constante; Aumenta temperatura = Aumenta volumen gas si disminuye temperatura = disminuye volumen gas.

Formula:

V_1/T_1 =V_2/T_2 despejamos V_2.

V_2=(V_1*T_2)/T_1 Remplazamos.

V_2=(0.81*429,75K)/293,15K

V_2=343,8/293,15K

V_2=1,17I

Variación producida= V_(2-) V_1 1,17I-0,8I=0,37I

Respuesta:

La variación producida al calentar una masa de nitrógeno hasta 156,6°C es 0,37I.

3. En las noches de Navidad y Año Nuevo, en algunos países, es común ver volar globos con

una barquilla en la que va una vela encendida. Explique detalladamente qué efectos causan

que los globos vuelen.

Esta situación planteada es comparable al principio que utiliza el globo aerostático.

La vela encendida que lleva la barquilla produce que el globo se eleve debido a la diferencia de densidad del aire dentro del globo en relación al aire exterior.

Aplicando a esta situación el principio de Arquímedes. El aire caliente dentro del globo es menos denso (partículas más separadas) es decir, pesa menos que el aire exterior, produciéndose una fuerza de empuje hacia arriba que hará ascender al globo. Cabe hacer notar que el globo dejará de ascender cuando la densidad del interior del globo sea igual a la densidad del aire exterior.

4. Partiendo del contenido visto en la semana, ¿por qué en los bloques en las calles hechas de

cemento se deja un espacio relleno de brea?

Los bloques de cemento de las calles son separados por brea,

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