7 Formas Y Cambios DE Enegia PDF

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ANALISIS Y ESTUDIO DE LAS FORMAS Y CAMBIOS DEANALISIS Y ESTUDIO DE LAS FORMAS Y CAMBIOS DEENERGIAS “MODELO PHET “ENERGIAS “MODELO PHET “EXPERIENCIA N° 7I. OBJETIVO USO DE SIMULADORES PHET Investigar el comportamiento de la energía térmica mecánica, eléctrica, luminosa y química.  Hacer un estudio ...

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LABORATORIO DE FÍSICA II – 11° Edición

DAFI – FCF – UNMSM

ANALISIS Y ESTUDIO DE LAS FORMAS Y CAMBIOS DE ENERGIAS “MODELO PHET “ EXPERIENCIA N° 7 OBJETIVO USO DE SIMULADORES PHET

I.    

Investigar el comportamiento de la energía térmica mecánica, eléctrica, luminosa y química. Hacer un estudio comparativo de la cantidad de calor absorbido para diferentes materiales. Investigar cómo se transporta el calor en los fluidos Simulador PHET diseñado

II.

EQUIPOS / MATERIALES        

1 termómetro 1 vaso de precipitado graduado 1 masas de diferentes materiales Papel milimetrado Análisis y estudio de energías modelo PHET Transformaciones y cambios de energéticas según el modelo PHET Uso de diferentes mecanismos para producir energía (mecánica, eléctrica, térmica, luminosa y química) Cuál es la correlación existente entre estas energías

FUNDAMENTO TEÓRICO

III.

Caso 1: CALOR ABSORBIDO La energía térmica que gana o pierde un cuerpo de masa m es directamente proporcional a su variación de temperatura. Esto es: Qm(T  T0 ) Q  mc(T  T0 )

(1)

donde: c: calor específico T0: temperatura inicial de referencia T: temperatura final El suministro de energía térmica por unidad de tiempo a un cuerpo, corresponde a que éste recibe un flujo calorífico H. Si el flujo es constante, H 

EXP. N° 5 – CALOR ABSORBIDO/DISIPADO Y CONVECCIÓN

dQ  cte dt

(2)

1

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De (1) y (2) se tiene: luego

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dT dQ  mc H , dt dt dT  T

Integrando e iterando se tiene:

H dt mc t

H dt dT   mc  T0 0

T 

H t  T0 mc

(3)

La ecuación (3) relaciona la temperatura con el tiempo. Es una función lineal, donde

H

mc

representa la pendiente y T0 la temperatura inicial.

Si el cuerpo se encuentra en un sistema adiabático, el trabajo de dilatación se realiza a expensas de la energía interna.  Sin embargo, la variación de la energía en el interior del cuerpo en un proceso no coincide con el trabajo realizado; la energía adquirida de esta manera se denomina cantidad de calor, es positiva cuando absorbe calor y negativa cuando disipa calor.  La energía interna del cuerpo aumenta a costa de la cantidad de calor adquirida dq, y disminuye a costa del trabajo realizado por el cuerpo dw (principio de conservación de la energía en los procesos térmicos). Se le conoce como la primera ley de la termodinámica, y se expresa como: dU dQ  PdV

(4)

 En la siguiente tabla se tiene el incremento de temperatura ΔT(diferencia de temperatura con las temperaturas iniciales) para dos volúmenes de agua y el tiempo de calentamiento. Vagua (ml) 100 150 t(min) ΔT (gc) ΔT (gc) 4,5 6,5 1 9,0 13,0 2 14,0 19,5 3 18,0 27,0 4  En la tabla mencionada analice y discuta la gráfica obtenida  Analice las pendientes halladas en forma analítica, gráfica y por mínimos cuadrados.  De las gráficas halladas estudie y compare la relación existente entre volumen de agua y tiempo, ¿hay dependencia entre ellos?  En una vasija con agua la absorción y la disipación de la energía calorífica ¿cuándo es positiva y cuando negativa?, y hasta que nivel de temperatura se considera una recta. IV.

PROCEDIMIENTO Y MONTAJE

EXP. N° 5 – CALOR ABSORBIDO/DISIPADO Y CONVECCIÓN

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CASO 1 Analice y estudie los fenómenos observados con el modelo PHET

CASO 2 Analice y estudie cada caso observable que presenta las formas de energía del simulador PHET Cuál es la correlación existente en estos cambios de energía ejemplo relación entre energía química – eléctrica y mecánica

V.

EVALUACIÓN 1. El estudiante realizara un análisis cualitativo y la descripción de cada fenómeno relacionado con la energía que produce …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… 2. Investigue y explique sobre la convección forzada, de ejemplos de aplicación. …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… 3. Los motores automotrices no pueden refrigerarse por si solos, ¿Qué sistemas usan y que principio de propagación usan para disipar la energía calorífica? …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… 4. En las minas subterráneas se presenta el problema de la circulación de aire. Investigue que sistemas usan y con qué principio físico se desarrollan. …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… 5. Se sabe que el Sol está constituido por diversos gases, investigue usted cómo ocurre el transporte de energía a través de él. …………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………

VI.

CONCLUSIONES ………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………….. ………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………….. ……………………

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