PROYECTO DE FISICA“CALOR ABSORBIDO/DISIPADO, CONVECCION EN EL AIRE Y AGUA” ESCUELA: Ingeniería Industrial PROFESOR: Jaime Díaz Carrera CURSO: Física CICLO: III INTEGRANTES: Bernuy Saldarriaga Piero Burgos Rique Giuliano Córdova Cáceres Fernando Gonzales Saldaña Maycol Mostacero Zarzosa Edson Zavaleta García Paul NUEVO CHIMBOTE - PERU 00 Clamp S/.48.00 Agitador S/. S/.36.4. EQUIPOS Y MATERIALES Para nuestro proyecto de Calor absorbido/disipado se usaron los materiales a continuación: Mechero Bunsen (1) Soporte Universal.00 Termómetro S/.00 Vaso de 500 cc. (1) Papel toalla. . Sabiendo el calor específico absorbido por un cuerpo la selección puede ser muy fácil y efectiva. S/. (1) Vaso de precipitado de 500 cc. (1) Termómetro.00 TOTAL S/.55. sea cuando se necesite un material que absorba menos o más calor dependiendo de lo que se necesite.120. (1) Clamp.00 INFORMACION TEORICA El calor absorbido o disipado es la cantidad de energía térmica que se desprende o se adhiere a un cuerpo.400. (1) Papel milimetrado. (1) Vaso de precipitado de 200 cc. (1) Fluido: Agua PRESUPUESTO Materiales Costo Mechero Bunsen S/.00 Vaso de 200 cc.OBJETIVOS Identificar el comportamiento de la energía térmica absorbida/disipada por una sustancia liquida Hacer un estudio comparativo de la cantidad de calor absorbido/disipado para diferentes proporciones del líquido. (1) Agitador.00 Soporte Universal S/. El cambio de temperatura provoca un cambio de densidades lo cual hace que las moléculas de aire se muevan Se puede usar para elegir materiales de mejor calidad para un proceso determinado donde haya uso de calor.52.85. . 2. Colocamos en el vaso pírex agua a temperatura del ambiente.MONTAJE 1.PROCEDIMIENTO . según la cantidad que se pide para hallar los resultados de la primera tabla. Se monta el equipo como se muestra en la guía. ---- 7.0 7.5 71.8 t 12.5 58 61 63.0 10.5 1. ---.5 7.0 10. Grafique la variación de temperatura (T) versus el tiempo (t).0 (min) T(°C) 24 25.0 3. Determinamos la ecuación de la gráfica por el método de mínimos cuadrado.0 11. 5.5 5.0 11.5 t 6. Agitamos el agua previamente y leemos la temperatura cada 30 segundos hasta llegar al punto de ebullición.0 (min) T(°C) 25 30 35 41 46 50 54.0 3.0 7.0 9.0 9.5 12.5 28 30.0 13. Anotamos los datos en la Tabla Nº 01 Temperatura Inicial: 23. para ambos casos. Se anotan los valores de la temperatura y el volumen del agua.3 6.3. ---.5 2.0 (min) T(°C) 79 83.5 48 49.0 1.5 4.5 11. Anote los datos en la Tabla Nº 02. (Uso de papel milimetrado) 8.5 69.5 9. .5 13.5 4. Repetimos los pasos (1) al (5) bajo las mismas condiciones anteriores.3 59 61 66.5 1.5 12. 4.0 14.5 8.5 33 35.5 6.5 7.0 2.0 5.5 10.5 (min) T(°C) 77.3 73.5 9. Encendemos el mechero.5 5.0 8.0 (min) T(°C) 51 52.5 10.5 3.0 5. Temperatura inicial: 23.5 71 76 t 6.5 43 45. ---.5 t 0.3 87 91. pero ahora para la mitad de la cantidad de agua que la anterior.2 75.5 16.5 14.3 87 88 89. ---.6 82 84 85 86. considerando la temperatura hasta 80ºC. Buscamos un flujo con una constante aproximada.0 1.0 2.0 4.5 15.0 15. La llama no debe ser tan fuerte y tampoco estar cerca del vaso.5 6.5 17.5 2.3 65.5 55.5 3.8 79.5 8.5 67.2 94 97 ---.5 11.0 8.0 16.5 38 40.5 °C t 0.0 17.0 4.1 90 91. 05 ∴ 𝑇(º𝐶) = 17.5 ∑ 𝑇𝑖 = 1362. 𝑇𝑖 = 10834. Un fluido cálido.05 En base a las graficas y las comparaciones de las pendientes de cada grafica se obtiene el liquido con mayor masa que en este caso es la pendiente con masa de 200g es mayor que la pendiente con masa de 400g siendo esta ultima la menor. por diferencia de densidades.17 *Para la masa de agua (200g) Se hicieron 18 mediciones.79 respectivamente.79𝑡(𝑚𝑖𝑛) − 7. se da en los fluidos. De los gráficos ¿Cómo identificaría el líquido que tiene mayor masa? Ecuación de mínimos cuadrados: 𝑛 ∑ 𝑡𝑖 𝑇𝑖 − ∑ 𝑡𝑖 ∑ 𝑇𝑖 𝑎= 𝑛 ∑ 𝑡𝑖2 − (∑ 𝑡𝑖 )2 ∑ 𝑡𝑖 2 𝑇𝑖 − ∑ 𝑡𝑖 ∑ 𝑡𝑖 𝑇𝑖 𝑏= 𝑛 ∑ 𝑡𝑖2 − (∑ 𝑡𝑖 )2 La ecuación seria: T° = H/cm * t + b Donde: b = punto de paso H = flujo calorífico C = calor especifico m = masa *Para la masa de agua (400g) Se hicieron 13 mediciones.25 a = 4. por el método de mínimos cuadrados se obtuvo: ∑ 𝑡𝑖 = 175. da lugar a la formación .5 ∑ 𝑇𝑖 = 693. si continúa así este movimiento.79𝑡(𝑚𝑖𝑛) + 22. asciende hacia regiones menos calientes.79 b=-7.35 ∑ 𝑡𝑖 2 = 1550. CONVECCIÓN Es la manera más eficiente de propagación del calor.05 a = 17.75 ∑ 𝑡𝑖 𝑇𝑖 = 2835. con valores de 17.79 y 4.17 ∴ 𝑇(º𝐶) = 4.5 ∑ 𝑡𝑖 .8 ∑ 𝑡𝑖2 = 204. por el metodo de minimos cuadrados se tiene que: ∑ 𝑡𝑖 = 45. por compensación un fluido frío desciende a tomar su lugar.79 b = 22. Conveccion en Aire Procedimiento . Deposite en el vaso trozos de papel.Montaje 1. Este aire en movimiento movera la espiral haciendo que entre en rotacion. proveniente de tal region superior. 5. cuando el agua hierve se forman burbujas (regiones calientes) que ascienden hacia regiones menos calientes. a. 4. Este proceso continua. las células convectivas en la atmósfera que dan lugar a las precipitaciones pluviales. porque el aire que es empujado hacia la espiral giraría en el sentido que está confeccionada la espiral como una tuerca. . 3. y de masas de aire mas frias hacia la parte inferior.de células convectivas. ¿Si la espiral estuviera confeccionada del otro sentido. observe atentamente los pedazos de papel. Ejemplo. modelan el movimiento del agua. Observe atentamente el fenómeno. haciendo que su densidad disminuya desplazandola hacia la parte superior de la espiral para ser reemplazado por aire mas frio y mas denso. con una circulacion de masas de aire mas calientes hacia la parte superior. Tormentas c. Desglose la hoja con las figuras de espirales y recorte cuidadosamente. frias y densas tenderan a moverse hacia abajo. Coloque el vaso de precipitados en la hornila. Ciclones y anticiclones . Cuelgue la espiral entre 15 y 20 cm por encima del mechero. Mientras se calienta. .Montaje 1.Cuando el espiral es colocado sobre la llama. 4.Los trozos de papel. Encienda la vela con una llama baja. La generación de vientos b. 2. Señale tres ejemplos en los que observe este fenómeno. deduciendo. el giro seria el mismo? ¿Por qué? No. Conveccion en Agua Procedimiento . 2. mientras las capas mas superficiales. Haga un nudo en el sedal y páselo por un orificio previamente hecho en el centro de la espiral. 3. En el vaso de precipitados vierta alrededor de 200 ml de agua. razon por la cual ascienden en la columna de agua. el volumen de esta capa aumenta. el aire que esta cerca de la vela recibe calor. producido por la transferencia de calor por conveccion donde las capas que estan mas en contacto con la hornilla electrica aumentan su volumen y disminuyen su densidad. Anote sus impresiones. en diferente medida. forzado con ventilador. ¿Qué sistemas usan y que principio de propagación usan para disipar la energía calorífica? Existen diferentes denominaciones que hacen referencia al sistema principal aunque en realidad en todo motor participan. El intervalo entre 80ºC y 85ºC. Para el caso del agua. ¿Por qué en el ajuste de la gráfica no se considera el intervalo de 75ºC a 100ºC? A partir de los 75ºC el agua aumenta su temperatura lentamente. El intervalo entre 50ºC y 55ºC. Revise el caso registrado entre 50ºC y 55 ªC. Para la circulación de aire dentro de una mina subterránea. En las minas subterráneas se presenta el problema de la circulación de aire. aproximadamente a partir de 75°C la gráfica de la temperatura versus el tiempo deja de tener comportamiento lineal ¿por qué? A partir de ese punto la temperatura aumenta de manera mínima y ya no tiene el mismo comportamiento. varios sistemas simultáneamente. investigue usted cómo ocurre el transporte de energía a través de él. por ende. Los fluidos en esta zona se dilatan al ser calentados y disminuyen su densidad. 6. 30 segundos.5 minutos. el tiempo que demoro en recorrer fue de 1 minuto y medio. 4. 3. el tiempo que demoro en recorrer fue de 0. la ventilación de una mina puede ser soplante o aspirante. Los más usados serian: por agua. EVALUACION 1. provocando que requiera más calor para aumentar la temperatura. 2. El transporte de energía se realiza por convección. Investigue que sistemas usan y con qué principio físico se desarrollan. 5. lubricación del motor. por aceite. Se sabe que el Sol está constituido por diversos gases. por termofison. Indique el tiempo que demoró en recorrer el intervalo 80ºC y 85ºC. En la soplante el ventilador impulsa el aire al interior de la mina o de la tubería. 90 segundos. Los motores automotrices no pueden refrigerarse por sí solos. es decir. se forman corrientes ascendentes de material de la zona caliente cercana a la zona de radiación hasta la zona superior y simultáneamente se producen . En el caso de aspirante el ventilador succiona el aire del interior de la mina (o la tubería) y lo expulsa al exterior. por aire. debido a que la variación del calor específico aumenta. de modo que el calor se transporta de manera no homogénea y turbulenta por el propio fluido en la zona convectiva. es decir. se usa la ventilación. El fenómeno de convección permite explicar muchos de los cambios que ocurren en nuestro alrededor. A mayor masa. El agua al calentarse las moléculas que están en el fondo sube y se colocan en la superficie desplazando al agua en la superficie que se encuentra a menor temperatura.movimientos descendentes de material desde las zonas exteriores frías. . Tener cuidado al manipular los instrumentos ya que estos generan calor y podría haber algunos riesgos. CONCLUSIONES Y SUGERENCIAS Los fluidos se desplazan de zonas calientes a zonas frías con menor temperatura. mayor es el tiempo en que se calienta el agua El calor absorbido por un cuerpo depende de la masa del cuerpo y el tiempo que se le suministra un flujo calorífico. esto se comprobó en la observación del desplazamiento de los cristales de yodo.