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White Flag .com juaniro, Assignments of Thermodynamics

Bugema University Thermodynamics

Hey, look, yo No castaway, no survivor I ain't lost and this ain't shipwrecked I feel small in this big wide world And mommy ain't said: Honey I shrunk the kids, yet I ain't Jesus, but I'm walkin' on water There's no bombs here, there's no war 'Cause I can break out of jail with a lighter So is there any point in makin' laws blood? This ain't Atlantis, are you sure?

Typology: Assignments

2020/2021

Uploaded on 01/08/2023

antuna90 🇺🇬

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PRÁCTICA 1 CARACTERIZACIÓN VOLTIMETRO ANALOGICO

**La práctica del foquito

Vp=Valor patrón —>Voltímetro digital

VL=Valor leido —>Voltímetro analogico

Modelo matemático:

𝑉𝐿[𝑣]=𝑚[𝑣

𝑣]𝑉𝑝[𝑣]+𝑏[𝑣]

m=sensibilidad → Es cercano a 1

b=error equilibrio →Es cercano a 0

**No hay valor promedio, solo se toma una lectura**

Lecturas en Prácticas→ Empezando en 2.5[V], aumento de 2[V] por

lectura, 7 lecturas hasta llegar a 12.5 [V]

2.5 4.5 6.4 8.5 10.5 12.5 [V]

Al utilizar el voltímetro digital:

-Corriente al máximo [A]

-Se mueve el voltaje [V] LENTAMENTE

Fórmulas:

%𝐸𝐸=|𝑉𝑝−𝑉𝐿

𝑉𝑝 |*100 %𝐸=100−%𝐸𝐸

%𝐸𝑃=|𝑉𝐿−𝑉+𝑎

𝑉𝐿 |*100 %𝑃=100−%𝐸𝑃

Desviación estándar

𝑆𝑣=± 𝑗=1

𝑛

∑ (𝑉𝐿−𝑉𝑗)2

𝑛−1 ∆𝑉 = 𝑆𝑚𝑉= ±𝑆𝑣

𝑛

[∆𝑉]𝑢=[𝑆𝑚𝑉]𝑢=[𝑆𝑉]𝑢

Método de la suma de los cuadrados mínimos

𝑚= 𝑛 Σ𝑥𝑖𝑦𝑖−(Σ𝑥𝑖)(Σ𝑦𝑖)

𝑛Σ𝑥2𝑖−(Σ𝑥𝑖)2𝑚= (Σ𝑦𝑖)(Σ𝑥2𝑖)−(Σ𝑥𝑖𝑦𝑖)(Σ𝑥𝑖)

𝑛Σ𝑥2𝑖−(Σ𝑥𝑖)2

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PRÁCTICA 1 CARACTERIZACIÓN VOLTIMETRO ANALOGICO

**La práctica del foquito Vp=Valor patrón —>Voltímetro digital VL=Valor leido —>Voltímetro analogico Modelo matemático: 𝑉𝐿[𝑣] = 𝑚[ 𝑣 𝑣 ]𝑉𝑝[𝑣] + 𝑏[𝑣] m=sensibilidad → Es cercano a 1 b=error equilibrio →Es cercano a 0 No hay valor promedio, solo se toma una lectura Lecturas en Prácticas→ Empezando en 2.5[V], aumento de 2[V] por lectura, 7 lecturas hasta llegar a 12.5 [V] 2.5 4.5 6.4 8.5 10.5 12.5 [V] Al utilizar el voltímetro digital: -Corriente al máximo [A] -Se mueve el voltaje [V] LENTAMENTE Fórmulas:

𝑉𝑝−𝑉𝐿 𝑉𝑝

𝑉𝐿−𝑉+𝑎 𝑉𝐿

Desviación estándar

𝑗= 𝑛 ∑ (𝑉𝐿−𝑉𝑗) 2 𝑛−

𝑚𝑉

±𝑆𝑣 𝑛

[∆𝑉]𝑢 = [𝑆

𝑚𝑉

]

𝑢

= [𝑆

𝑉

]𝑢

Método de la suma de los cuadrados mínimos

𝑛 Σ𝑥𝑖𝑦𝑖−(Σ𝑥𝑖)(Σ𝑦𝑖) 𝑛Σ𝑥 2 𝑖−(Σ𝑥𝑖)

2 𝑚 =^

(Σ𝑦𝑖)(Σ𝑥 2 𝑖)−(Σ𝑥𝑖𝑦𝑖)(Σ𝑥𝑖) 𝑛Σ𝑥 2 𝑖−(Σ𝑥𝑖) 2

PRÁCTICA 2 CARACTERIZACIÓN DE UN DINAMÓMETRO

**La práctica de las pesitas Vp=Valor patrón —>Peso [N] de las masas patrón VL=Valor leído —>Peso leido dinamómetro Modelo matemático: 𝑊𝐿[𝑁] = 𝑚[ 𝑁 𝑁 ]𝑊𝑝[𝑁] + 𝑏[𝑁] m=sensibilidad → Es cercano a 1 b=error equilibrio →Es cercano a 0 No hay valor promedio, solo se toma una lectura Lecturas en Prácticas→ Empezando en 50[g], aumento de 50[g] por lectura, 8 lecturas hasta llegar a 400 [g] 50 100 150 200 250 300 350 400 [g] Ajuste dinamómetro a cero Puede realizarse al aflojar la tuerca superior y girar el gancho del soporte hasta que la parte media del indicador marque cero, una vez hecho esto apretar la tuerca superior para asegurarlo Fórmulas: 𝑊 = 𝑚[𝑘𝑔] * 𝑔[𝑚/𝑠 2 ] |𝑔| = 9. 78[𝑚/𝑠 2 ]

𝑉𝑝−𝑉𝐿 𝑉𝑝

𝑉𝐿−𝑉+𝑎 𝑉𝐿

Desviación estándar

𝑗= 𝑛 ∑ (𝑊𝐿−𝑊𝑗) 2 𝑛−

𝑚𝑊

±𝑆𝑤 𝑛

[∆𝑉]𝑢 = [𝑆

𝑚𝑊

]

𝑢

= [𝑆

𝑊

]𝑢

Método de la suma de los cuadrados mínimos

𝑛 Σ𝑥𝑖𝑦𝑖−(Σ𝑥𝑖)(Σ𝑦𝑖) 𝑛Σ𝑥 2 𝑖−(Σ𝑥𝑖)

2 𝑚 =^

(Σ𝑦𝑖)(Σ𝑥 2 𝑖)−(Σ𝑥𝑖𝑦𝑖)(Σ𝑥𝑖) 𝑛Σ𝑥 2 𝑖−(Σ𝑥𝑖) 2

PRÁCTICA 4 GRADIENTE DE PRESIÓN

-Ajustar a cero el manómetro diferencial desplazando la escala movil -Introducir el sensor del manómetro (campana de inmersión) dejando entrar un poco del líquido desconocido para que el menisco se puede observar claramente, ya que en su base se tomará la lectura de la presión manométrica a la profundidad deseada. (◡). -Registrar la presión distintas profundidades Lecturas en Prácticas→ Empezando en 0.02m], aumento de 0.02[m] por lectura, 6 lecturas hasta llegar a 0.12 [m] 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12[m] Modelo Matemático: 𝑃𝑚𝑎𝑛[𝑃𝑎] = 𝑚 [ 𝑃𝑎 𝑚 ] 𝑦 [𝑚]^ +^ 𝑏 [𝑃𝑎] Obtener ρ : densidad [kg/m3 ]. 𝑃𝑚𝑎𝑛 = ρ𝑔ℎ ρ = 𝑃𝑚𝑎𝑛 𝑔ℎ

⌈𝛾 ⌉ : módulo del peso γ [

𝑁 𝑚

3 ] =^

𝑊 𝑉

ρ 𝑔

específico [N/m3 ]. 𝑁 𝑚

3 =^

𝑃𝑎 𝑚

𝑁 𝑚^2 𝑚

𝑁 𝑚 3 Patm Ciudad de México de 77 400 [Pa] 𝑔 = 9. 78 𝑚/𝑠 2 ρ𝑔ℎ = 13600 [ 𝑘𝑔 𝑚^3

]

Fórmulas: 𝑃𝐴 − 𝑃𝐵 = − ρ |𝑔 | (𝑧𝐴 − 𝑧𝐵 ) [𝑃𝑎] 𝑃𝑎𝑡𝑚 = ρ𝐻𝑔 |𝑔 | ℎ𝑏𝑎𝑟 [𝑃𝑎]. 𝑃𝑚𝑎𝑛[𝑃𝑎] = 𝑚 [ 𝑃𝑎/𝑚 ] 𝑦 [𝑚] + 𝑏 [𝑃𝑎] 𝑚 = 𝑑𝑃𝑚𝑎𝑛/𝑑𝑦 𝑃𝑎𝑏𝑠[𝑃𝑎] = 𝑚 [ 𝑃𝑎/𝑚 ] 𝑦 [𝑚] + 𝑏′ [𝑃𝑎] 𝑚 = 𝑑𝑃𝑎𝑏𝑠/𝑑𝑦

PRÁCTICA 5 ALGUNAS PROPIEDADES TÉRMICAS DEL

AGUA

**ajustar a cero balanza Medir 150 g de agua Armar dispositivo Con ambas perillas hacer circular 2.5[A] Abrir el circuito sin mover las perillas Agitar el recipiente y registrar temperatura inicial Cerrar circuito y poner el cronómetro Registrar cada que la temperatura suba 2℃ Trazar el modelo de calor suministrado en función de la temperatura Calor suministrado: 𝑄𝑠𝑢𝑚 [𝐽] = 𝑃[𝑊] ∆𝑡[𝑠] Modelo matemático: 𝑄𝑠 [ 𝐽 ] = 𝑚 [ 𝐽 °𝐶 ] ∆𝑇 [°𝐶]^ +^ 𝑏 [ 𝐽 ] Capacidad térmica→C [ → C=m(pendiente) 𝐽 ∆°𝐶 ] Capacidad térmica específica→ 𝑐[ 𝐽 𝑘𝑔∆°𝐶 ] =^ 𝐶 𝑚 𝑐 =^ 𝑚(𝑝𝑒𝑛𝑑𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒) 𝑚 Fórmulas: 𝑄𝑠𝑢𝑚 [𝐽] = 𝑃[𝑊] ∆𝑡[𝑠] 𝑃[𝑊] = 𝑉[𝑉] * 𝐼[𝐴] ∆𝑇 = 𝑇𝑖 − 𝑇 𝐼𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 [°𝐶] 𝑄𝑠𝑢𝑚 = 𝑃 ∆𝑡 [𝐽] 𝑄𝑠𝑢𝑚 = 𝑚 𝑐 ∆𝑇 = 𝑚 𝑐 (𝑇 − 𝑇0) [𝐽] 𝑄𝑠𝑢𝑚 = 𝑚 𝑐 𝑇 − 𝑚 𝑐 𝑇0 [𝐽]

PRÁCTICA ADICIONAL ***

**Práctica que podría venir → Se mezclan dos sustancias Probablemente ambas sean agua

𝑎𝑔𝑢𝑎

= 4186 [

𝐽 𝑘𝑔∆℃

]

Fórmulas:

𝑓

𝑖

1

2

1

2

1

2

1

𝑒𝑞𝑢𝑖𝑙𝑖𝑏𝑟𝑖𝑜

1

2

𝑒𝑞𝑢𝑖𝑙𝑖𝑏𝑟𝑖𝑜

2

ANEXO

Modelos matemáticos 𝑌[α] = 𝑚[ α β ]𝑥[β] + 𝑏[α] Y→Variable Independiente X→Variable Dependiente a→Unidades Y β→Unidad X Unidades de m=Y/X Unidades de b=Y Método de la suma de los cuadrados mínimos

𝑛 Σ𝑥𝑖𝑦𝑖−(Σ𝑥𝑖)(Σ𝑦𝑖) 𝑛Σ𝑥 2 𝑖−(Σ𝑥𝑖)

2 𝑚 =^

(Σ𝑦𝑖)(Σ𝑥 2 𝑖)−(Σ𝑥𝑖𝑦𝑖)(Σ𝑥𝑖) 𝑛Σ𝑥 2 𝑖−(Σ𝑥𝑖) 2 Cosas que recordar 𝑇 [𝐾] = ℃ + 273. 15 |𝑔| = 9. 78[𝑚/𝑠 2 ] ρ 𝑔ℎ

= 13600 [

𝑘𝑔 𝑚^3

]

ρ 𝑎𝑔𝑢𝑎

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PRÁCTICA 1 CARACTERIZACIÓN VOLTIMETRO ANALOGICO

[∆𝑉]𝑢 = [𝑆

]

= [𝑆

]𝑢

2 𝑚 =^

PRÁCTICA 2 CARACTERIZACIÓN DE UN DINAMÓMETRO

[∆𝑉]𝑢 = [𝑆

]

= [𝑆

]𝑢

2 𝑚 =^

PRÁCTICA 4 GRADIENTE DE PRESIÓN

⌈𝛾 ⌉ : módulo del peso γ [

3 ] =^

3 =^

]

PRÁCTICA 5 ALGUNAS PROPIEDADES TÉRMICAS DEL

AGUA

PRÁCTICA ADICIONAL ***

= 4186 [

]

ANEXO

2 𝑚 =^

= 13600 [

]