Gr 11-juole
- 1. MODELO DE FORMACIÓN POR PROCESOS Y VALORES CRISTIANOS LABORATORIO DE CIENCIAS NATURALES GUÍA No. 11 EFECTO JOULE Fecha última actualización Versión 1.0 Página 1 de 2 01/09/ 2011 Maestro: Cristian Giovanny Reina NOMBRE DE LOS ESTUDIANTES: __________________________________UNDECIMO A,B,C: ___________________________________ GRUPO: ___________________________________ INTRODUCCIÓN: Cuando una corriente pasa a través de una resistencia se transfiere energía desde el circuito al medio circundante. Tal transferencia se realiza hacia los entornos por medio de energía en forma de calor fenómeno denominado efecto joule. La potencia que disipa la resistencia eléctrica está dada por la expresión P = V.I donde v es el voltaje a través de la resistencia. Así mismo por definición la potencia es igual a la energía por unidad de tiempo dado por la expresión siguiente: Despejando tal ecuación se obtiene la energía transferida por la resistencia hacia el agua dentro del calorímetro. Por otro lado la energía que absorbe un sistema termodinámico (agua dentro de un calorímetro) viene dado por la siguiente expresión: Donde m es la masa del agua, c el calor especifico del agua y es el cambio de temperatura en el calorímetro. Así finalmente se supondrá que el sistema agua + calorímetro+ resistencia eléctrica está térmicamente aislada del resto del universo, osea la energía interna de tal sistema permanece constante. De esta forma el principio de la conservación de la energía establece que: El sistema puede apreciarse en la siguiente figura el cual consiste del calorímetro mas el circuito eléctrico al cual pertenece la resistencia calefactora.
- 2. MODELO DE FORMACIÓN POR PROCESOS Y VALORES CRISTIANOS LABORATORIO DE CIENCIAS NATURALES GUÍA No. 11 EFECTO JOULE Fecha última actualización Versión 1.0 Página 2 de 2 01/09/ 2011 OBJETIVOS • Estudiar el principio de conservación de la energía por medio del efecto Joule. • Determinar el factor de conversión entre calorías y juoles. MATERIALES • Calorimetro con resistencia calefactora. • Cronometro. • Balanza. • Cables de conexión eléctrica. • Amperímetro. • Voltímetro. • Fuente de poder. METODOLOGÍA: 1. Explicación teórico –experimental de máximo 10minutos sobre el experimento. 2. Pesar el vaso del calorímetro en la balanza. Luego utilizar unos 200ml de agua 3. Colocar la resistencia calefactora dentro del agua (tapar el sistema) y encienda la fuente de poder con una corriente de 2,5 Amperios y la caída de potencial entre la resistencia calefactora entre 5v y 6 v. 4. Medir la temperatura inicial del agua. luego poner en marcha el cronometro mientras prenden la fuente de poder ya calibrada. 5. Anotar el voltaje cada 2 minutos y la corriente en tanto deben agitar el sistema. 6. Cuando la temperatura se halla incrementado 10 grados pro encima de la temperatura inicial parar el tiempo y apagar la fuente. Tomar temperatura final. PREGUNTAS (análisis): 1. Comparar la energía disipada en el circuito eléctrico con la energía absorbida por el sistema del calorímetro. ¿Se cumple el principio de la conservación de la energía? 2. ¿ Qué pasaría con la precisión de sus resultados si en lugar de agua se empleara un liquido de calor especifico de 0,25 cal/gr c ?¿aumentaría o disminuiría? Justifique. BIBLIOGRAFÍA 1. Física de santillana vol. I:, editorial santillana.