uach bachillerato lab 12 termodinamica
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UACH Lectures, Spring 2008TRANSCRIPT
Laboratorio 12TermodinámicaTermodinámica
Dr. Willy H. GerberInstituto de FisicaUniversidad Austral
Valdivia, Chile
Objetivos: Aplicar los conceptos de termodinámica.
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Repaso
Repaso & Complemento(aspectos de turbulencia son complementarios)
Conceptos y Ecuaciones que debemos dominarpara poder aprovechar el laboratorio
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Asista a clase teórica para comprender el significado de los conceptos y ecuaciones!!!!
Repaso
Contenido calórico:
En líquidos y gases en sólidos
Calor o Energía [cal, J]M [k ]
q y g
Masa [kg]Calor especifico [cal/g K°, J/kg K°]Temperatura [K°]
Calor para el cambio de fase
Calor o Energía [cal, J]Calor latente [cal/g,J/kg]Masa [kg]
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Masa [kg]
Repaso
Calor especifico de mezclas:
Calor especifico mezcla [cal/g K°, J/kg K°]Calor especifico material i [cal/g K°, J/kg K°]
Dilatación térmica:
Masa material I [kg]
Dilatación [m]Dilatación [m]Coeficiente de dilatación térmica [1/C°]Largo del objeto [m]Variación térmica [K°, C°]
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Repaso
Transmisión de calor:
Calor o Energía [cal, J]Coeficiente de transmisión [cal/m2sC°,J/m2sC°]S ió [ 2]Sección [m2]Largo del conductor [m]Temperatura [K°, C°]Tiempo [s]
Traspaso de calorp [ ]
Calor o Energía [cal, J]Coeficiente de traspaso [cal/g,J/kg]Sección [m2]Temperatura [K° C°]
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Temperatura [K , C ]Tiempo [s]
Misión
Misión
Estudiar como las cuerposvarían su energía interna y el calorvarían su energía interna y el calorque se asocia a un cambio de fase.
¿Cómo se mide el calor especifico de un cuerpo?¿Cómo se mide el calor especifico de un cuerpo?‐ ¿Cómo se mide el calor latente del agua?
‐ ¿Cómo afecta la perdida de calor del calorímetro la medición?‐ ¿Cómo afectan elementos extraños la medición del traspaso de calor?
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Guía
1. Calor especifico del aluminio
Ayuda:
‐ determine el calor que el agua entregara al aluminio‐ determine el calor que el agua entregara al aluminio(analítico)
‐ determine el calor que el aluminio recibirá del agua(analítico)
‐ iguale las dos expresiones anteriores y despeje en función del calor específico del aluminio (analítico)
‐ estime la temperatura del agua antes de la mezcla(calculo)(calculo)
‐ estime la temperatura del agua después de la mezcla (calculo)
‐ determine los parámetros que le faltan( lí i )(analítico)
‐ calcule el calor especifico (calculo)‐ que energía entrego el agua al aluminio (calculo)?‐ como habrá afectado el resultado del experimento
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pque durante el proceso se evaporara agua? (comentario)
Guía
2. Calor latente del hielo
Ayuda:
d t i l l l t l hi l‐ determine el calor que el agua entregara al hielo(analítico)
‐ determine el calor que el hielo recibirá del agua incluyendo el calor para derretirlo (analítico)
‐ iguale las dos expresiones anteriores y despeje en función del calor latente (analítico)
‐ prepare el vaso Dewar pesándolo (medición) introduzca el agua caliente y vuélvalo a pesar‐ introduzca el agua caliente y vuélvalo a pesar (medición)
‐mida la temperatura del agua antes de la mezcla(medición)
‐ estime la temperatura del agua después de la mezcla (medición)
‐ pese el vaso Dewar una vez terminado el experimento(medición)
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(medición)‐ calcule el calor latente (calculo)‐ repita los cálculos con los datos de la demostración
Guía
3. Traspaso de energía y dilatación térmica
Ayuda:
‐ determine la ecuación de traspaso de calor para eldetermine la ecuación de traspaso de calor para elcaso que el vaso Dewar solo pierde por las superficies del agua (analítico)
‐ iguale el flujo de calor a la perdida de calor de la l ( líti )mezcla (analítico)
‐ calcule los coeficientes de traspaso de calor del calorímetro para los cuatro casos usando lascurvas de las mediciones demostración:+ agua caliente antes de introducir el aluminio+ agua caliente con elementos de aluminio+ agua caliente antes de introducir el hielo+ agua caliente tras derretirse el hielo+ agua caliente tras derretirse el hieloconsidere “despreciable” el efecto de la rejilla y de la termocupla (medidor) para la realizacióndel calculo
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Configuración
Configuración
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Viscosidad del medio
Experimento con mezclas
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Experimento de mezclas
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Experimento de mezclas
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Experimento de mezclas
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Experimento de mezclas
A=‐0.013 C°/s, B=92.8 C° y=Ax+B/ , y
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Experimento de mezclas
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Experimento de mezclas
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Experimento de mezclas
m =26.8 g
Peso de las masas
Peso del calorímetro sin agua
Mc=333.8 g
Peso del calorímetro con agua
Mc=517.5 g
C l ifi d lCalor especifico del agua
ch= 1 cal/g = 4.1868 J/g
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Experimento de mezclas
A=‐0.013 C°/s, B=92.8 C° y=Ax+B/ , y
A=‐0.0078 C°/s, B=88.9 C° y=Ax+B
t=326 st 326 s
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Conducción térmica
Conducción térmica
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Conducción térmica
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CASSY Lab
CASSY Lab
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Ejecutar Programa
Ejecutar CASSY Lab. De estar enchufada la unidad de medición esta es reconocida por el sistema:
Representación del sistema CASSY
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CASSY Lab
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