Biofísica UBA XXI 1P Sep 23 T8 – 2 Termodinámica

Determinar la variación de temperatura de un líquido usado en una experiencia similar a la de Joule (equivalente mecánico del calor), en la que se reemplazó al agua por 1670 g de este otro líquido. Se dejó caer 180 veces cada una de las dos pesas desde una altura de 120 cm. Paralelamente, en otra experiencia se observó que cuando 110 g de este líquido ceden 840 cal, disminuye su temperatura en 8 °C.

Datos: masa de cada pesa: 1350 g, g = 980 cm/s², 1 cal = 4,18 Joule

 

 

Calor especifico del liquido

 

Q = m ce ∆T

 

Donde

Q = calor cedido = 840 cal

m = masa = 110 gr

ce = calor especifico

∆T = variación de temperatura = 8 °C

 

Reemplazando y despejando ce

ce = Q / (m ∆T) = 840 cal / (110 gr 8 °C) = 0,955 cal/gr °C

 

Experiencia de Joule

 

Q = L (equivalente mecánico del calor)

 

Donde

Q = calor absorbido = m ce ∆T

m = masa del líquido = 1670 gr

ce = calor especifico = 0,955 cal/gr °C

∆T = variación de temperatura

 

L = trabajo = N 2 mp g h

N = número de veces = 180

mp = masa de la pesa = 1350 gr = 1,35 kg

g = aceleración de la gravedad = 980 m/cm² = 9,8 m/s²

h = altura = 120 cm = 1,2 m

 

 

Reemplazando y despejando N

∆T = (2 N mp g h) / (m ce) = (2 * 180 * 1,35 kg 9,8 m/s² 1,2 m) (1cal / 4,18 J) / (1670 gr  0,955 cal/gr °C) = 0,86 °C