UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOSUniversidad del Per, DECANA DE AMERICA

FACULTAD DE CIENCIAS FISICASLABORATORIO DE FISICA II

INTEGRANTES:

PROFESOR:CARLOS ECHE EXPERIENCIA: 8, CALOR ABSORBIDO / DISIPADO Y CONVECCION HORARIO:VIERNES 6:00-8:00 P. M

Ciudad universitaria, junio 2014PROCEDIMIENTO-DATOSMontaje 1:Echamos 500mL de agua en un vaso, colocamos el vaso sobre la rejilla y empezamos a calentar el agua, tomando constantemente la temperatura, empezando con la temperatura ambiente a 0 segundos.T(C)t(s)210223024.560269028.51203015032.2518034.521036.752403927041.25300

4333045.2536047390494205245053.548055.75510595406157062.256006463065.5660

67.56906972070.57507278073.758107584076.587078.590079.7593080.596081.75990831020

84105085.25108086.5111087.75114088.5117089.25120090123090.5126091.25129092132092.51350931380

93.25141094144094.25147094.5150095153095.5156095.751590961620

Repetimos los pasos anteriores, pero ahora con 250mL de agua.T(C)t(s)21024302760299033.51203715040.51804421047.52405127054300

57.5330613606439067.542070450734807651078.55408157083.560085.563087660

8969090.57209275093.2578094.58109584096870

A continuacin presentamos la grfica de variacin de temperatura vs el tiempo para ambos casos.

Al aplicar el mtodo de mnimos cuadrados, tenemos las siguientes ecuaciones:Para 500mL de agua:

Para 250mL de agua:

Ahora, trasvasamos 200mL del agua caliente a un vaso de poliuretano y tomamos la temperatura cada 10 segundos por 3 minutos.T(C)t(s)74073.51073.2520733072.754072.2550726071.757071.58071.259071100

70.511070.251207013069.7514069.515069.251606917068.75180

Echamos un cubo de hielo al recipiente y seguimos tomando la temperatura por otros 3 minutos cada 10 segundos.T(C)t(s)61060.51060.252060.130604059.95059.756059.657059.58059.259059.1100

5911058.912058.7513058.514058.315058.151605817057.9180

El volumen final de agua fue de 200mLLa masa que tena el agua en un inicio fue de 196gDeducimos que la masa del hielo era de 4gRealizamos la grfica T vs t

La cantidad de calor perdida por el agua mientras el hielo se funda se calcula con la siguiente ecuacin:

Se pierde (pues el resultado es negativo) 12.4 caloras.CONVECCION EN AGUA1- En un vaso de precipitado vertemos una cantidad de 200mL de agua.

2- Por un borde del vaso dejamos caer algunos cristales de permanganato de potasio ().3- Colocamos el mechero debajo del vaso a una distancia aproximada de 5cm como se muestra en la figura.4- Mientras se calienta observe atentamente el agua coloreada. Anot sus impresionesAl momento de calentar el comienza a ascender hacia la parte superior del agua, poblndose la superficie de color morado, luego empieza a expandirse de arriba hacia abajo5- Dibuje, esquemticamente, en la figura, con lneas punteadas como el agua sube y baja. Explique lo que observa mientras se calienta el agua.El color morado comienza a expandirse desde la parte superior hasta la parte inferior del lquido.

CONVECCION (EN AIRE)DATOS En el laboratorio se nos dio un espiral dibujado en una hoja para recortar, la cual se sostuvo mediante un hilo como se muestra en la figura, debajo se prendi una vela provocando que el espiral rote en sentido horario, lo mismo ocurre con un espiral de sentido contrario.

PROCESAMIENTO5. Observe atentamente el fenmeno. Anote sus impresiones.El espiral gira en sentido horario a causa del calor ya que el aire que rodea a la llama de la vela se calienta. Dicho aire caliente, menos denso que el aire que le rodea, asciende y genera una corriente ascendente deaire calienteque hace que la espiral de papel rote alrededor de su eje vertical. El proceso se detiene cuando se apaga la vela.6. Seale tres ejemplos en los que se observe este fenmeno Una estufa calienta el aire que est a su alrededor. El aire caliente sube (ya que se expande y pierde densidad), dejando aire frio en las cercanas de la estufa. Este aire se calienta y sube, repitiendo el proceso. Los radiadores son aparatos que calientan el ambiente dentro de un lugar especfico. El aire alrededor del radiador se calienta disminuyendo su densidad, por lo tanto, al pesar menos que el aire ambiente, fluye hacia arriba dando paso a un aire de renovacin alrededor del radiador, reiniciando el proceso de forma cclica. Los globos aerostticos son burbujas de gas calientes que suben por diferencia de densidad empujados por el aire ms frio que los rodea.

Cuestionario1. Si en lugar de agua, se utiliza otro lquido de mayor calor especfico, pero igual masa, Cmo sera el grfico? Trcelo y descrbalo.Si se utiliza otro lquido con mayor calor especfico; la pendiente va a ser mayor. Calor especfico: Es la relacin que existe entre la cantidad de calor y la variacin de tiempo; el que vare menos su temperatura para una misma cantidad de calor poseer mayor calor especfico.Esto quiere decir que en un intervalo de tiempo aquel que vare menos su temperatura poseer mayor Calor especfico (Ce); por lo tanto tendr menor pendiente.2. Cul es la razn de que en este experimento la temperatura no llegue a 100C?La temperatura de ebullicin en ambos casos (m y m/2) no llego alcanzar a 100C y una vez alcanzada la temperatura de ebullicin la temperatura del sistema no aumenta porque tiene la energa necesaria para cambiar al estado gaseoso. El factor que interviene en el punto de ebullicin es la presin atmosfrica (Patm) y esta depende de la altura respecto al nivel del mar. 3. Para el caso del agua, aproximadamente a partir de 75C la grfica de temperatura versus tiempo deja de tener comportamiento lineal Por qu?Cuando se calienta un lquido este va variando de temperatura al principio rpidamente despus el cambio es menor, o sea de la grfica que empieza con una pendiente notoria va volvindose ms horizontal hasta que llega al punto de ebullicin ya que el calor que requiere para cambiar de estado es menor a medida que pasa el tiempo. El cambio es ms notorio a la temperatura de 75C 5. Qu significado tiene los datos de la pregunta (7)?Segn lo que podemos observar concluimos que cuanto mayor es el tiempo que transcurra el calor ganada ser mayor y la temperatura se acerca al punto de ebullicin del agua.6. Compare los tamaos de los intervalos de temperatura para las masas m y m/2Vemos que para la misma unidad de tiempo los intervalos de temperatura de la masa menor (m/2) fueron mayores:

Siendo el intervalo de tiempo y la temperatura inicial la misma as como el calor especfico; manteniendo el flujo calorfico constante. Entonces todo queda a manos de la masa, al ser esta mayor generar menor variacin en la temperatura.7. Investigue y explique concisamente sobre la circulacin ocano-atmosfera.Tierra y mar se calientan al sol, sin embargo la tierra presenta mayor rapidez al calentarse. En consecuencia a ello, el aire detrs de uno se calienta por debajo. Un ejemplo de ello es como cuando la olla con agua se expande y asciende, mientras que el aire frio frente a nosotros es ms denso y tiende a descender. Es por eso, que el hueco dejado a nuestra espalda por el aire ascendente es rellenado por el aire frio frente a nosotros, que a su vez es remplazado por el aire que tiene encima, etc.Luego de eso se forma entonces una clula de conveccin y el aire fresco procedente del mar golpea nuestro rostro.De lo contrario sucede en las noches, una vez ms, la tierra se enfra rpidamente, con lo que el aire sobre el mar es ms clido, este se expande y se eleva, es remplazado por el que hay en nuestra espalda ms fra, etc. Luego, la brisa viene desde la tierra contra nuestra espalda y hacia el mar.8. Qu sucede en nuestro medio durante el fenmeno del nio?El Fenmeno de El Nio, conocido tambin como Oscilacin del Pacfico Sur (ENSO = El Nio Southern Oscilation) es un suceso que ocurre en ciertos aos con manifestaciones patentes en el mar y la costa del Per, y, como se ha demostrado recientemente, tiene conexiones con sucesos en otras partes del planeta. Consiste en una serie de alteraciones oceanogrficas y climticas con consecuencias importantes.La presencia de temperaturas anormalmente altas en el mar, con invasin de aguas clidas que avanzan en el sentido contrario a la Corriente Peruana, o sea, de norte a sur. Alteraciones biolgicas en el mar como el "aguaje". El mar se tie de rojo por la presencia de anomalas en el plancton, la anchoveta y la sardina se profundizan, y hay mortandad de aves guaneras, que no encuentran alimento cerca de la superficie. Se produce un incremento de las lluvias en la costa peruana, principalmente al norte, pero que pueden lle gar ms al sur, segn el avance de las aguas clidas. Estas lluvias originan desastres naturales, como inundaciones, y afectan la infraestructura (vas de comunicacin, ciudades, etc.).Sin embargo, este fenmeno tambin trae ventajas, como la regeneracin de los bosques del norte por las intensas lluvias, Actualmente, con la ayuda de satlites meteorolgicos es posible, hasta cierto punto, detectar a tiempo las anomalas y prevenir los desastres, alertando a la poblacin y tomando las medidas preventivas necesarias. En los tiempos modernos los impactos producidos en la costa son mayores por el aumento de la poblacin humana y los centros poblados.9. Qu son los vientos alisios? Qu fenmenos lo producen?

Son sistema de vientos relativamente constantes en direccin y velocidad que soplan en ambos hemisferios, desde los 30 de latitud hacia el ecuador con direccin noreste en el hemisferio norte y sureste en el hemisferio sur.Se originan por la ascensin de grandes masas de aire clido en zonas ecuatoriales y su posterior desviacin hacia otras zonas ms fras. Adems se producen debido a un tipo de circulacin atmosfrica. A esta circulacin atmosfrica se le llam clula de Walker. Cuando las corrientes del ocano y del aire cambian, tambin se produce una fluctuacin de la temperatura del agua del ocano. El Nio ocurre cuando los vientos alisios soplan con menor intensidad y las temperaturas del ocano se vuelven ms clidas.10. Se sabe que el sol est constituido por diversos gases, investigue usted cmo ocurre el transporte de energa a travs de l.Exclusivamente, el sol aporta energa por radiacin.La radiacin presenta una diferencia fundamental respecto a la conduccin y la conveccin: las sustancias que intercambian calor no tienen que estar en contacto, sino que pueden estar separadas por un vaco. La radiacin es un trmino que se aplica genricamente a toda clase de fenmenos relacionados con ondas electromagnticas, por lo que no existe la necesidad de que exista un medio material para el transporte de la energa.