GRUPO DE LABORATORIO 4 INTEGRANTES: YAJAIRA LISBETH DOMINGUEZ LAURA ERAZO RAMOS DANIA CORREA GUSTAVO LADINO ROJAS LUISA BUSTAMANTE MONICA CARRILLO PRESENTADO: LIC: SANDRA LILIANA RAMOS DURAN INSTITUCIÓ EDUCATIVA ALBERTOLLERA CAMARGO ÁREA CIENCIAS NATURALES ASIGNATURA FISICA VILLAVICENCIO 11-1 2010 1 INTRODUCCIÓN: OBJETIVOS Obtener en el laboratorio el calor especifico de algunos metales (cobre, aluminio, hierro). Experimentar como se trasmite el calor en los cuerpos. Calcular volumenes de sòlidos operando correctamente con cifas significativas PRECONCEPTOS: UNIDADES DE CALOR: En el Sistema Internacional de Unidades, el calor específico se expresa en julios por kilogramo y por kelvin (J·kg-1·K-1); otra unidad, no perteneciente al SI, es la caloría por gramo y por kelvin (cal·g-1·K-1). Así, el calor específico del agua es aproximadamente 1 cal/(g·K) en un amplio intervalo de temperaturas, a la presión atmosférica; exactamente 1 cal·g-1·K-1 en el intervalo de 14,5 °C a 15,5 °C. En los Estados Unidos, y en otros pocos países donde se sigue utilizando el Sistema anglosajón de unidades, el calor específico se suele medir en BTU(unidad de calor) por libra (unidad de masa) y grado fahrenheit (unidad de temperatura). La BTU se define como la cantidad de calor que se requiere para elevar un grado Fahrenheit la temperatura de una libra de agua en condiciones atmosféricas normales CALOR GANADO: Se considera que el calor es positivo, o "ganado" por un cuerpo si la temperatura del dicho cuerpo aumenta, y lo contrario (el calor se pierde) cuando la temperatura del cuerpo desciende. CALOR CEDIDO: Cuando un cuerpo caliente se pone en contacto con uno frio existe un intercambio de energía calorífica del cuerpo caliente al frio hasta que igualan su temp. En un intercambio de calor, la cantidad del mismo permanece constante pues el calor transmitido por uno o más objetos calientes será el que reciba uno o más objetos fríos. Esto da origen a la ley de intercambio de calor que dice: “ en cualquier intercambio de efectuado el calor cedido es igual al absorbido. Calor cedido= calor ganado. CONDUCCIÓN: La conducción de calor es un mecanismo de transferencia de energía térmica entre dos sistemas basado en el contacto directo de sus partículas sin flujo neto de materia y que tiende a igualar la temperatura dentro de un cuerpo y entre diferentes cuerpos en contacto por medio de ondas. CONVECCIÓN: Es una de las tres formas de transferencia de calor y se caracteriza porque se produce por intermedio de un fluido (aire, agua) que transporta el calor entre zonas con diferentes temperaturas. La convección se produce únicamente por medio de materiales fluidos. Éstos, al calentarse, aumentan de volumen y, por lo tanto, su densidad disminuye y ascienden desplazando el fluido que se encuentra en la parte superior y que está a menor temperatura. Lo que se llama convección en sí, es el transporte de calor por medio de las corrientes ascendente y descendente del fluido.RADIACIÓN:E l fenómeno de la radiación consiste en la propagación de energía en forma de ondas electromagnéticas o partículas subatómicas a través del vacío o de un medio material. RADIACION: La radiación propagada en forma de ondas electromagnéticas (Rayos UV, Rayos Gamma, etc.) se llama radiación electromagnética, mientras que la radiación corpuscular es la radiación transmitida en forma de partículas subatómicas (partículas α, neutrones, etc.) que se mueven a gran velocidad en un medio o el vacío, con apreciable 2 transporte de energía (Rayos X). Si la radiación transporta energía suficiente como para provocar ionización en el medio que atraviesa, se dice que es una radiación ionizante. En caso contrario se habla de radiación no ionizante. El carácter ionizante o no ionizante de la radiación es independiente de su naturaleza corpuscular u ondulatoria. NO CONDUCTOR: Un elemento "no conductor" es aquel que no trasmite de una forma prospera,es decir, que desplaza la energia o la comparte sin deformar sus propiedades físicas o químicas. MARCO TEÓRICO El calor específico es una propiedad intensiva de la materia, por lo que es representativo de cada sustancia; por el contrario, la capacidad calorífica es una propiedad extensiva representativa de cada cuerpo o sistema particular. Cuanto mayor es el calor específico de las sustancias, más energía calorífica se necesita para incrementar la temperatura. Por ejemplo, se requiere ocho veces más energía para incrementar la temperatura de un lingote de magnesio que para un lingote de plomo de la misma masa. El término "calor específico" tiene su origen en el trabajo del físico Joseph Black, quien realizó variadas medidas calorimétricas y usó la frase “capacidad para el calor”.En esa época la mecánica y la termodinámica se consideraban ciencias independientes, por lo que actualmente el término podría parecer inapropiado; tal vez un mejor nombre podría ser transferencia de energía calorífica específica, pero el término está demasiado arraigado para ser reemplazado. DESARROLLO EXPERIMENTAL ATERIALES: BARRAS DE METAL LAMPARA O PANTALLA MONTAJE 1º PROCEDIMIENTO 3 1º PROCEDIMIENTO PROCEDIMIENTO 1º PROCEDIMIENTO: primero alistamos el vaso precipitado con agua en 400ml y lo hervimos en el mechero luego introducimos los trozos de metal con un hilo agarrándolo; después de unos minutos lo introducimos en un vaso de icopor o holla previamente con agua y su temperatura medida . agitamos l aguay observamos la temperatura hasta que esté en equilibrio térmico y lo registramos. y con estos datos calculamos el calor específico. 2ºPROCEDIMIENTO: colocamos al fuego el extremo de cada una de las varillas (Fe, Al, Cu) con una gota de parafina a 10cm de este extremo. y lo observamos durante un periodo de tiempo en el que pudimos concluir la rapidez de propagación de calor de acuerdo a cada elemento. luego lo quisimos hacer con un pincho de madera pero este se quemo inmediatamente. 3ºPROCEDIMIENTO: colocamos a 30cm de la lámpara dos vasos uno negro y otro blanco con los termómetros y cada 90 o un intervalo de 1,30 mirábamos la temperatura. así lo repetimos 10 veces hasta que los dos tenían 55ºc de temperatura. Luego repetimos el procedimiento con vasos vacios pero esta vez lo hicimos 12 veces hasta que el negro llego a52ºc y el blanco a 31ºc.con estos resultados hicimos unas graficas. RESULTADOS: 1ª PROCEDIMIENTO: Metal: aluminio Masa: 16.2g Temperatura agua en el vaso de icopor: 25.7ºC Temperatura de equilibrio: 26.2ºC Temperatura adsorbida por el agua: 0.5ºC Calor Específico: 0.12ºc o 3.23ºc Metal: hierro Masa: 45.4g Temperatura agua en el vaso de icopor : 25.7ºC Temperatura de equilibrio: 26ºC Temperatura absorbida por el agua: 0.3ºC Calor específico: 0.02ºc ó 1.90ºc Metal: cobre Masa:10.3 4 Temperatura agua en el vaso de icopor:25.7ºC Temperatura de equilibrio: 25.8 Temperatura absorbida por el agua: 0.1ºC Calor específico: 0.097ºc 2º PROCEDIMIENTO: 1. VARILLAS TIEMPO Aluminio 0´58"30s Hierro 4´14"80min Plomo 102´37"min 2. Con la madera se quema en seguida 3. se la aplica azul de metileno: este mientras se va introduciendo por el lado en el que la energía molécula es menor ósea que no por él la parte en donde está la llama pues esta se transmite de la llama al líquido y este se a transmitiendo por las capas del líquido. 3ºPROCEDIMIENTO: Tabla de intervalos de 90s VS temperatura ºC del los vasos desocupados INTERVALOS DE 90s VASO NEGRO (temperatura en ºC) VASO BLANCO(temperatura en ºC) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 46 49 50 50 55 55 55 55 55 55 36 44 40 36 50 53 54 55 55 58 El vaso blanco absorbe menor cantidad de calor respecto del vaso negro hasta el octavo intervalo considerando que el termómetro solo registró hasta 55 °C. Tabla de intervalos de 90s VS temperatura ºC de los vasos con agua INTERVALOS DE 90s 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 VASO NEGRO ( temperatura en º C) 31 32 35 38 37 41 43 45 47 48 50 52 VASO BLANCO(temperatura en ºC) 24 25 26 26 27 27 28 29 30 30 31 31 5 La temperatuta del agua contenida en el vaso negro es mayor que la contenida en el vaso blanco y amedida que aumenta el tiempo (intervalo) se hace mayor esta diferencia. ANÁLISIS: Con los resultados obtenidos en la práctica ( procedimiento 1) podemos concluir que el hierro con 0.02 °C tiene menor calor específico, seguido del cobre con 0.097 °C y el de mayor calor específico es el aluminio que necesitó de 0.12 °C incrementar su masa en un grado de temperatura. _Se puede concluir que el aluminio es el mayor transmisor de calor en comparación con el cobre y el hierro que es el que menos transmitió calor, entendiendo que este se demoró más tiempo para derretir la cera.. El vaso de color negro retuvo mayor calor que el vaso blanco, cuando se tomaron las temperaturas ya con el agua en cada vaso se pudo observar que la temperatura del agua contenida en el vaso negro fue mayor, concluyendo que el color negro retiene mayor temperatura e igualmente la tranfiere al agua que estaba contenida en el vaso CONCLUSIONES: En este laboratorio el calor específico demostró la alta capacidad del aluminio de transmitir energía calórica es la mas rápida a comparación de los demás elementos. Lka transmisión directa de calor es mas eficiente a la hora de aplicar calor a un cierto objeto o fluido ya que penetra más rápido y se obtiene asi mismo los resultados . El calor por radiación penetra más fácilmente o rápidamente a un objeto oscuro, y su reacción es rápida. El calor a un fluido hace que una sustancia no pueda penetrar el centro de calor directamente ya que este se propaga por capas y mientras mas este oxigenado menos caliente es. CIBERGRAFÍA http://es.answers.yahoo.com/question/index?qid=20061013121431AA4wM3F http://es.wikipedia.org/wiki/Calor_específico http://es.wikipedia.org/wiki/Convección 6