Determinacin de la longitud de onda de un laser de He-Ne con el interferometro de Michelson

Equilibrio trmico.Laboratorio de Fsica calor y ondas Grupo:____

UNIVERSIDAD DE LA COSTADEPARTAMENTO DE CIENCIAS BSICASREA DE LABORATORIO DE FSICA FACULTAD DE INGENIERA

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Resumen

En el presente trabajo se verti una cantidad determinada de agua a un calormetro, previamente tomando unos datos como la masa del agua a temperatura ambiente, luego se verti una cantidad de agua temperatura superior (calentndola con el mechero) a la del primer calormetro, y luego as se determin la temperatura de equilibrio y mediante los respectivos clculos poder obtener el equivalente en agua de un calormetro.

Palabras clavesEquilibrio trmico, calormetro, temperatura.

AbstractIn this paper a predetermined amount of water was poured to a calorimeter, a previously taken data as the mass of water at room temperature, then an amount of water poured into upper temperature (by heating with the burner) to the first calorimeter and and then the equilibrium temperature determined by the respective calculations and to obtain the water equivalent of a calorimeter.

KeywordsThermal equilibrium, calorimeter, temperature method.

1. Introduccin

La ley cero de la termodinmica establece la transitividad del equilibrio trmico siendo su enunciado: si un cuerpo A, est en equilibrio trmico con uno B y este B lo est con otro C, entonces A y C estn en equilibrio trmico"Esta ley fue formulada en 1931 muchos aos despus de ser formuladas las primeras y segundas leyes pero al pasar los aos se presume que Arnold Sommerfeld, Ralph H. Fowler invent el ttulo de "el principio cero de la termodinmica" cuando l estaba discutiendo que "toda magnitud fsica debe ser medible en trminos numricos". Ellos presumen que la temperatura es una magnitud fsica y luego deducir la declaracin de que si un cuerpo A est en equilibrio de temperatura con dos cuerpos B y C, a continuacin, B y C a s mismos estar en equilibrio de temperatura entre s.

2. Fundamentos Tericos

se sabe que si se ponen en contacto dos cuerpos con diferentes temperaturas, pasado un tiempo estos alcanzan la misma temperatura y este momento es conocido como equilibrio trmico, en el que ya no se intercambia ms calor. Al igual, al llegar un tercer cuerpo este buscar un equilibrio trmico con la temperatura de los otros dos cuerpos y as sucesivamente. Al emplear un calormetro en la experiencia se busca es comprobar dicha ley. Lo cual se aprecia al mezclar dos cantidades de lquidos a distinta temperatura y generar una transferencia de calor para llegar al equilibrio trmico. Previo a esto, se define equivalente en agua como la masa de agua cuyo comportamiento trmico es igual al del calormetro que se va a usar. Se Determinara la capacidad calorfica de un calormetro y el equilibrio trmico de un lquido en un sistema adiabtico, as como el equivalente en agua de un calormetro.Es el estado en el que se igualan las temperaturas de dos cuerpos que inicialmente tenan diferentes temperaturas. Al igualarse las temperaturas se suspende elflujo de calor, y el sistema formados por esos cuerpos llega a suequilibrio trmico.

Lacantidad de calor(Q)que gana o pierde un cuerpo demasa (m)se encuentra con la frmula

Donde:

Qes la cantidad de calor (que se gana o se pierde), expresada en caloras.

mes la masa del cuerpo en estudio. Se expresa en gramos

Cees el calor especfico del cuerpo. Su valor se encuentra en tablas conocidas. Se expresa en cal / gr C

tes la variacin de temperatura =Tf T0. Lase Temperatura final(Tf)menos Temperatura inicial(T0), y su frmula es

a los cuerpos no se les puede asignar unacantidad de calor. Lo que realmente tiene sentido son losintercambios de calorque se deben a lasdiferencias de temperaturasque existen entre los cuerpos que estn en contacto.

3. Desarrollo experimental

1. Mida la masa del vaso interior del calormetro (mc).2. Vierta en el calormetro interno 30ml de agua (m1) a temperatura ambiente.3. Asle (tape) el calormetro y, pasado un minuto, mida la temperatura de equilibrio (Ti ) del Sistema calormetro-agua.4. Usando el mechero caliente en otro recipiente 60ml de agua (m2) y, una vez alcanzada una temperatura aproximada de 70 C (Ti), virtala en el calormetro procediendo a aislarlo.5. Despus de unos minutos, y una vez alcanzado el equilibrio trmico del sistema calormetro-agua, mida la temperatura de equilibrio (Tf).6. Comparta sus datos con los dems equipos, para que pueda llenar la tabla 1 y estar en condiciones de hacer estadstica sobre las mediciones para obtener un mejor valor del calor especfico del calormetro.

4. Clculos y anlisis de resultados

5. Conclusiones

Todos sabemos que un cuerpo caliente tiende a aumentar la temperatura de los cuerpos que lo rodean, mientras que un cuerpo fro provoca una disminucin de temperaturaa su alrededor. En trminos ms rigurosos podemos afirmar que, cuando dos sustancias a diferentes temperaturas se encuentran prximas, se produce entre ellas un intercambio de energa que tiende a crear el equilibrio trmico, que se produce cuando ambas temperaturas se igualan.De acuerdo con el Principio de Conservacin de la Energa el intercambio energtico neto entre los dos sistemas y el entorno sera cero, y restringindonos al caso ms sencillo, que es un caso ideal, podra expresarse la situacin diciendo que el calor cedido por el sistema caliente al enfriarse es justamente el calor absorbido por el sistema fro al calentarse.

Bibliografa

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3. SERWAY, Raymond. Fsica. Tomo II. 4 edicin. Ed. Mc Graw Hill. Mxico. 2002. Pag 456.