UNIVERSIDAD CATÓLICA DE SANTA MARÍA FACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERÍAS FÍSICAS Y FORMALES PROGRAMA PROGRAMA PROFESIONAL DE INGENIERÍA MECÁNICA, MECÁNICA ELÉCTRICA Y MECATRÓNICA MECATRÓNICA
PRÁCTICA N° 9 LEY DE JOULE ALUMNO: CALCINA KUNCHO PETER
FECHA:
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ARE%UIPA & PER' 2#"$
LEY DE JOULE A. OBJETIVOS
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E()*+-.-/ -01-/3-4)*3-4)- - -567*-4)- -8.)/. - J6-;
B. EQUIPOS Y MATERIALES
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C*/3-)/ C/43-)/ F6-4)- - T-4(4 V)<3-)/ A31-/3-)/
Termometro Cables Cocodrilos Balanza digital Probeta graduada Vaso de 300 ml Resistencia de Inmersion
C. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
Lect ura
Masa del Calr!"et r "# $%&
Masa del Calr!" etr "as a%ua Ma $%&
( 0 1 2 3 4
=9$;$ =9$;$ =9$;$ =9$;$ =9$;$ =9$;$
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Te"'era tura del a%ua T(
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D. ANALISIS DE DATOS EXPERIMENTALES a. Establecer el valor del incremento de la temperatura y su incertidumbre correspondiente
S- -()*+-. 1*/* * )3* - *)( 56- - 7*/ - 4./-3-4) )-31-/*)6/* -( =°C (-B4 3- -4 - *+/*)/, -0()- 64
T!e"' $s&
"$ "$? "?2 "$$ "?$ "2
3*/-4 - -/// * 56- *( 3-.4-( 4 (4 -0*.)*( ( )-31( )*31.; Y* 56- - )-/33-)/ 7*/* 4-/)34**3-4)-;
b. Utilizando el valor nominal de la capacidad calorífca del calorímetro. Calcular el valor equivalente eléctrico en Joule
E4 -()- -01-/3-4) (- -3()/ 56- * -4-/<* -8.)/.* (1** 1/ 64 /-(()/, 43-/( -4 - *6*, -( 6* * * -4-/<* *+(/+* 1/ - *6*; P/ .6* (- 6) * - - * .4(-/7*.4 - * -4-/<*, (-4 1(+-, - -()- 3, +)-4-/ * .*1*.* .*/.* - .*/<3-)/ 6)*, .6 7*/ /-(6): C.*22,??#,??.*!C; D4- * /-1/-(-4)*.4 - 4B3-/ - 6-( - -4-/<* -8.)/.* 56- (4 -567*-4)-( * 64* .*/<* - -4-/<* )8/3.*, -01-/3-4)*, /-(6) -4 * /-*.4 )/*+* 7( .*/: J->," c. Realizar una estimación de carácter interna para establecer el valor mas problable y su incertidumbre
E4 -()- *+/*)/ * /-1/-(-4)*.4 - 4B3-/ - 6-( -4-/<* -8.)/.* 56- (4 -567*-4)-( * 64* .*/<* - -4-/<* )8/3.*, -01-/3-4)*, /-(6) -4 * /-*.4 )/*+* 7( .*/: J->,"#,#"J, - * /-*.4 )/*+* 7( )-31-/*)6/*: J->,"#,#"J, )-4-4: #,"> ",## .4 /-(1-.) * 7*/ 434* /-(1-.)7*3-4)-;
E. C"'arac!* 5 e6aluac!7* de resultads a. Comparar
el
valor
obtenido
eperimentalmente
para
el
equivalente eléctrico de Joule con el valor nominal J!".#$ Joule%cal
E4 - *+/*)/ -3( +)-4 64 7*/ -01-/3-4)* 1/3- - >;#@ J6-!.* .31*/*4 .4 - 7*/ 434*; S- +)67 64 3*/-4 - -/// - =
b. %68 )1 - -/// (- * .3-)
Como se puede apreciar el error relativo es del 3 %, lo cual supera ampliamente lo que se podra considerar como un error relativo aceptable !0 " 30 %#$ ste error puede ser debido a m<iples 'actores( en primer lugar, seguro que nosotros mismos )emos cometido varios errores en la toma de datos, *a que los aparatos utilizados tienen una escala determinada que obliga, en algunos casos, a a+ustar a o+o de buen cubero-, lo cual no suele dar buen resultado en un e.perimento 'sico$ n segundo lugar )a* que tener en cuenta que la masa de agua utilizada es escasa * que solo conseguimos llegar a aumentar la temperatura en pocos grados$
c. &Es i'ual la potencia consumida por la resistencia de inmersión y la potencia entre'ada de inmersión al sistema(
L* 1)-4.* .4(63* 4 -( 6* * * 1)-4.* -4)/-** * 56- -0()1-/*( -4 - 1/.-(, 56- -4-/* 56- *( 1)-4.*( 4 (-*4 6*-( -4-/* 64 .-.-4)- - -.-4.* - .*/<3-)/;
8. CONCLUSIONES •
S- 16-- +)-4-/ - 7*/ -8.)/. - J6- *1/03**3-4)- /-**4 * )3* - *)( 3Q( -0*.) 1(+-;
•
•
/a /e* de oule determina la cantidad de calor que es capaz de entregar una resistencia$ /a ma*ora de los arte'actos que 'uncionan con electricidad * cu*a 'unci1n es generar calor dependen de una resistencia o 'ilamento que se caliente$
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l calor producido en una resistencia es producido por el roce de electrones en el interior de 2sta * es directamente proporcional a la intensidad * el material * dimetro con el que se )a construido la resistencia$ /a le* de +oule es la cantidad de caloras producidas en un arte'acto el2ctrico es proporcional a su potencia *a al tiempo que la corriente pasa por 2l-$
9. BIBLIO9RA8IA
&
R*34 A; S-/*, 2##$, E-.)/.* 3*4-)(3, 7; 2, .*1)6 2, 1*4*( ??& 2