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Absorcion de calor - analisis de resultados



OBJETIVO:
Determinar experimentalmente la absorción de calor para una superficie negra y blanca.
INTRODUCCION
El cambio de temperatura que sufre un objeto cuando absorbe una cantidad determinada de energía esta determinado por su capacidad calorífica.

Calor específico, es la energía calórica necesaria para elevar la temperatura de una sustancia en una cantidad específica. La unidad estandar para medir el calor es la caloría. Una caloría es la cantidad de energía necesaria para elevar la temperatura de 1 gramo de agua en un ºC.

El agua absorbe grandes cantidades de calor que utiliza en romper los puentes de hidrógeno. Su temperatura desciende mas lentamente que la de otros líquidos a medida que va liberando energía al enfriarse. Esta propiedad permite al citoplasma acuoso sirva de protección para las moléculas organicas en los cambios bruscos de temperatura.



La Transferencia de calor es el Proceso por el que se intercambia energía en forma de calor entre distintos cuerpos, o entre diferentes partes de un mismo cuerpo que estan a distinta temperatura . El calor se transfiere mediante convección, radiación o conducción. Aunque estos tres procesos pueden tener lugar simultaneamente, puede ocurrir que uno de los mecanismos predomine sobre los otros dos. Por ejemplo, el calor se transmite a través de la pared de una casa fundamentalmente por conducción, el agua de una cacerola situada sobre un quemador de gas se calienta en gran medidapor convección, y la Tierra recibe calor del Sol casi exclusivamente por radiación .
CONDUCCIÓN: Flujo de calor a través de medios sólidos por la vibración interna de las moléculas y de los electrones libres y por choques entre ellas. Las moléculas y los electrones libres de la fracción de un sistema con temperatura alta vibran con mas intensidad que las moléculas de otras regiones del mismo sistema o de otros sistemas en contacto con temperaturas mas bajas. Las moléculas con una velocidad mas alta chocan con las moléculas menos excitadas y transfieren parte de su energía a las moléculas con menos energía en las regiones mas frías del sistema.
CONVECCIÓN: Es el flujo de calor mediante corrientes dentro de un fluido (líquido o gaseoso). La convección es el desplazamiento de masas de algún líquido o gas. Cuando una masa de un fluido se calienta al estar en contacto con una superficie caliente, sus moléculas se separan y se dispersan, causando que la masa del fluido llegue a ser menos densa. Cuando llega a ser menos denso se desplazara hacia arriba u horizontalmente hacia una región fría, mientras que las masas menos calientes, pero mas densas, del fluido descenderan o se moveran en un sentido opuesto al del movimiento de la masa mas caliente (el volumen de fluido menos caliente es desplazado por el volumen mas caliente). Mediante este mecanismo los volúmenes mas calientes transfieren calor a los volúmenes menos calientes de ese fluido (unlíquido o un gas).

RADIACIÓN: Es la transferencia de calor por medio de ondas electromagnéticas. No se requiere de un medio para su propagación. La energía irradiada se mueve a la velocidad de la luz. El calor irradiado por el Sol se puede intercambiar entre la superficie solar y la superficie de la Tierra sin calentar el espacio de transición.

Los ciclos de absorción trabajan generalmente con mezclas de dos componentes donde una, es el fluido refrigerante y otra sirve como medio de absorción del fluido refrigerante. Son ciclos operados por una fuente de calor. Es similar en ciertos aspectos a los ciclo de compresión a vapor de una sola etapa. Mecanicamente el condensador, la valvula de expansión y el evaporador pueden ser idénticos a los usados en un ciclo de compresión de vapor.
MATERIAL
Soporte universal

Mechero de bunsen

Termómetro

Cronometro

Superficie negra

Superficie blanca

PROCEDIMIETNO:
Llenamos la lata negra que hemos pintado y lijado, con agua hasta la tercera parte de su capacidad. La colocamos sobre el soporte universal y medimos su temperatura ambiente.
Colocamos los datos en una tabla, calentaremos y seguiremos haciendo lo mismo cada dos minutos hasta llegar al punto maximo(ebullición).
En la lata blanca pasara exactamente lo mismo. Mediremos su temperatura cada dos minutos hasta llegar al punto maximo.
Analizaremos los resultados y notaremos nuestras observaciones.

TABLA DE RESULTADOS:

SUPERFICIE NEGRA
T (MIN) T ( C° )
0 21°
2 40°
4 45°
6 58°
8 62°
10 68°
12 79°
14 82°
16 90°
18 98°

SUPERFICIE BLANCA
T (MIN) T ( C° )
0 21°
2 32°
4 43°
6 50°
8 58°
10 62°
12 70°
14 78°
16 82°
18 89°
20 90°
22 98°


ANALISIS DE RESULTADOS:


Comprobamos que en la superficie negra, los minutos necesarios para que el agua llegara a su punto maximo de calor fueron: 18 minutos.
Mientras que la superficie blanca tardo un poco mas en llegar al punto maximo de ebullición del agua, fueron 22 minutos.
Con esto podemos decir que la superficie blanca tarda mas en llegar al punto maximo de ebullición, que la superficie negra.

CONLCUCIONES
La superficie negra absorvio mas rapido la cantidad de calor necesaria para la ebullición del agua.
El motivo por el cual la superficie negra absorvio mas calor fue que, absorvio la totalidad de los colores del haz de la luz blanca, provocando que absorba mas energía y suba su temperatura.
Por esto mismo decimos que la superficie blanca toma menos energía haciendo que el aumento de su temperatura sea mas lento que el negro.
En la superficie blanca hay una perdida de energía, provocando que el aumento de su temperatura sea mas lenta comparada con la negra.


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