Cátedra Cisale - Guía 4.8.10. Calorimetría

10. Si con un dispositivo similar al utilizado por Joule en la experiencia del equivalente mecánico del calor se quiere lograr un aumento de temperatura de 0,1 °C, calcule desde qué altura hay que dejar caer 1 vez las dos pesas de 200 N cada una si la masa de agua es de 2 dm³ . Equivalente mecánico del calor = 4,18 joule/cal.

 

Q = W

 

Donde

Q = calor absorbido por el agua

W = trabajo mecánico de las pesas

 

 

Q = m ce ΔT

 

donde

m = masa del agua = volumen * densidad = 2 dm³ 1 kg/dm³ = 2 kg = 2.000  gr

ce = calor especifico del agua = 1 cal/gr ºC

ΔT = variación de la temperatura = 0,1 ºC

 

Reemplazando

Q = 2.000 gr 1 cal/gr ºC 0,1 ºC = 200 cal 4,18 J/cal = 836 J

 

 

W = n 2 P Δh

 

donde

W = trabajo = 836 J

n = número de veces arrojadas = 1

2 = dos pesas

P = peso de cada pesa = 200 N

Δh = altura desde donde se arrojan las pesas

 

Reemplazando y despejando Δh

 

Δh  = W / (n 2 P) = 836 J / ( 1 * 2 * 200 N) = 2,09 m