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lab 4 fisica

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Asignatura:
Física Térmica y Ondulatoria
Entrega Cuarto Laboratorio (Calor de fusión del hielo)
Presenta:
Andres Felipe Carrillo González
Daniela Escobar Torres
David Esteban Pérez Cualtan
Juan José Vargas Gómez
Eduardo Moldon Valderrama
Docente:
PhD. Luis Gerardo Pedraza
Fecha de Realización
10 de mayo de 2019
Colombia, Santiago de Cali
17 de mayo de 2019
PROCEDIMIENTO
Primero procedimos a pesar el calorímetro vacío utilizando la balanza, después le
adicionamos agua y volvemos a pesarlo para así determinar la masa del agua, luego
medimos su temperatura. Teniendo estos datos se coloca dentro del recipiente un bloque
de hielo a 0°C, para así variar la temperatura dentro del sistema.
CALCULOS Y RESULTADOS
Tabla de datos y cálculos
1. Masa del vaso del calorímetro
2. Masa del vaso del calorímetro con agua
3. Masa del agua
4. Masa del vaso del calorímetro con agua después de
que el hielo se ha derretido
5. Masa del hielo
6. Calor específico del vaso del calorímetro
7. Temperatura inicial del agua
8. Temperatura inicial del calorímetro
9. Temperatura final del agua
10. Temperatura final del calorímetro
11. Cambio de temperatura del agua y calorímetro
12. Calorías perdidas por el calorímetro
13. Calorías perdidas por el agua
14. Total de calorías perdidas
15.Calorías necesarias para elevar la temperatura del
agua resultante de la fusión del hielo hasta la
temperatura de equilibrio
16. Calorías usadas para derretir el hielo
17. Calor de fusión del hielo
18.Valor aceptado para el calor de fusión del hielo
19. Error
20. Porcentaje de error
21. Temperatura mezcla (hielo-agua)
22. Incertidumbre propagada en L de fusión del hielo
72.5g±0.05g
323.0g±0.05g
250.5g±.05g
339.0g±0. 05g
16.0g±0.05g
-4.0x10^5J
25°C ±0.5°C
25°C ±0.5°C
19°C ±0.5°C
19°C ±0.5°C
°6C ±0.5°C
9.4x10^1cal± 3.8 cal
1.5x10^3cal± 60 cal
1.6x10^3cal± 64 cal
3x10^2cal± 2 cal
1.2x10^3cal± 4.0 cal
5,3x10^3 J±17J
334.7 J/g
5J/g
1%
0°C ±0.5°C
5x10
Datos extra: 1cal = 4,186J, L fusión  hielo  334,7 x10 3 J / kg , c H 2O  4190 J / kg o C ,
c Al  910 J / kg o C .
PREGUNTAS
1. ¿Un bloque de hielo a 0 oC, del tamaño de una pequeña taza de café, tiene más
energía térmica que una tasa de té caliente a 100 oC? Explique, haciendo
suposiciones.
u = n.Cv.T
No, ya que la energía térmica está relacionada con la temperatura y la masa de los objetos,
en este caso la temperatura de la taza de té caliente es de 100°C lo que hace que adquiera
una mayor energía térmica, al igual que su masa es mayor relacionada con la del bloque
de hielo, mientras que la temperatura del bloque de hielo, al tener su temperatura en 0°,
va a tener una energía térmica 0.
2. ¿Qué fuentes de error afectan sus resultados? Compare las suposiciones
teóricas vs. la realidad experimental.
Existen diferentes factores que afectan que la realidad experimental sea diferente de la
suposición teórica, primero el calorímetro no era muy avanzado y no estaba perfectamente
sellado, lo cual cambia muchos los resultados, además el hielo que se encontraba a
0 ºC fue manipulado con la mano del laboratorista y expuesto al ambiente, lo cual le
atribuye un aumento de temperatura antes de entrar en contacto con el agua del
calorímetro, pues en esos pocos segundos su temperatura pudo aumentar.
CONCLUSIONES
Se reconoció el calor como una forma de energía, pues gracias a la experimentación se
observó como los cambios de temperatura ocasionan cambios en la materia, como en este
caso un cambio de fase.
Concluimos que el hielo cambia la temperatura del sistema rápidamente, es decir gana
calor del agua a temperatura ambiente y de la misma forma el agua empieza a perder
calor disminuyendo su temperatura.
Se comprobó que la energía inicial y la final de un sistema se conservan, ya que el calor
es una forma de energía de transferencia entre un sistema y otro, debido a los distintos
niveles de temperatura de los cuerpos. Al haber contacto entre cuerpos el que se
encuentra a una mayor temperatura transfiere energía en forma de calor al otro cuerpo
hasta que se llega a un equilibrio térmico.
A lo largo de la práctica observamos que es necesario emplear unos instrumentos más
precisos en el laboratorio para que las medidas de calor sean más exactas, en esta
ocasión al tener un calorímetro inferior no fue viable llegar a los resultados a los que
con teoría se debía obtener.
ANEXOS
12.
Masa de vaso * C Al *ΔT
(0,0725 kg) x (910 J / kg ℃) x (19,0 ℃ - 25,0 ℃)
= - 395,85 J = -94,5652 cal
13.
Masa de agua * C H2O *ΔT
(0,2505 kg) x (4190 J / kg ℃) x (19,0 ℃ - 25,0 ℃)
= - 6297,57 J = -1504,4362 cal
14.
Calorías perdidas vaso + caloría perdidas agua = calorías perdidas total
-94,5652 cal -1504,4362 cal = -1599,001416 cal
16.
masahielo . Lfusión = calorías para derretir hielo
16.0g . 334x10^3 J/kg . 1 kg/1000g = 5325J = 1279.3calorías
15.
Calorias necesarias para elevar la temperatura hasta el equilibrio
masahielo . cH2O . deltaT
16,0g . 4,19 J/g.°C .*19°c = 1273,76 J = 304.29calorías
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