Práctica 7. Transferencia de energía térmica (Vaso térmico - medio ambiente)

 Ley del enfriamiento de Newton

 

Objetivo:

-      Calculo de transferencia de energía térmica a un recipiente y al medio ambiente.

    Calculo del calor específico del recipiente.

-      Tener una idea cuantitativa de la eficiencia de los vasos térmicos, muy usuales.

 

Introducción

Cuando la diferencia de temperaturas entre un cuerpo y su medio ambiente no es demasiado grande, el calor transferido en la unidad de tiempo hacia el cuerpo o desde el cuerpo por conducción, convección y radiación es aproximadamente proporcional a la diferencia de temperatura entre el cuerpo y el medio externo.

dQ/dt=αS(T−Ta)

Donde α es el coeficiente de intercambio de calor y S es el área del cuerpo.

Si la temperatura T del cuerpo es mayor que la temperatura del medio ambiente Ta, el cuerpo pierde una cantidad de calor dQ en el intervalo de tiempo comprendido entre t y t+dt, disminuyendo su temperatura T en dT.

dQ=-m·c·dT

Material:

1 vaso térmico (yeti)    [lo trae el alumno] 

1 calentador eléctrico

1 vaso de precipitados de 1litro

1 termómetro

1 sensor de temperatura

1 interface SW

1 computadora

1 recipiente térmico(tortillero)

1 par de guantes para temperatura

1 base aislante (cuadro de unos 20x20 cm. de madera, unicel o corcho)

1 Franela

 

Desarrollo:

• -      Calentar 1 litro de agua hasta 80 °C
• -      Con los guantes puestos y con mucho cuidando, tomando en cuenta la seguridad necesaria verter parte de esta agua en el recipiente a analizar. ¾ del recipiente.
• -      Realizar la gráfica de temperatura en función del tiempo.
• -      Analizar la gráfica mostrar las ecuaciones que esta nos indica y realizar cálculos.
• -      Graficar ln(ΔT) en función del tiempo.
• -      Analizar la gráfica mostrar las ecuaciones que esta nos indica y realizar cálculos.
• -      Calcular las constantes térmicas que nos del recipiente (propiedades térmicas).
• -      Repetir con el segundo recipiente.
• -      NO OLVIDES MEDIR LA MASA DEL AGUA QUE UTILIZASTE EN TU EXPERIMENTO.