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la termodinámica es una rama de la física que estudia los estados de los sistemas materiales macroscópicos y los cambios que se producen entre
Tipo: Apuntes
1 / 22
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El análisis Estadístico, es una recopilación e interpretación de datos, se utiliza como
compilación de interpretaciones en una investigación determinada. A partir de observaciones
aleatorias se realiza un muestreo, es decir se toma una muestra representativa de la población,
por medio de mediciones se recolectan datos y se infiere estadísticamente a partir de estos.
Medición: Es un proceso básico y muy utilizado en la ciencia, que consiste en comparar una
medida de unidad específica con el objeto, fenómeno o sustancia, a la cual se quiere medir
una magnitud física, con el fin de averiguar cuántas veces dicha unidad se encuentra en la
magnitud. Existen 2 tipos de medición:
Medición Directa: Se obtiene con un instrumento de medida que compara la variable a medir
con un patrón. A partir de esto vemos la importancia de leer un instrumento correctamente
Medición Indirecta : Se obtiene con un instrumento capaz de detectar la variación que hay
entre la magnitud de un patrón y la magnitud de la pieza a medir, esta técnica es lenta y
dispendiosa para la medida de pocas piezas, es más funcional en la medida de muchas piezas.
a. Apreciación de un instrumento: La menor división de la escala que posee un
instrumento. Las escalas categóricas son ser nominal, ordinal, las escalas
numéricas son intervalos y escalas de proporción, cociente o razón.
En la medición existen incertidumbres, es decir la estimación que caracteriza el intervalo de
valores en el que se sitúa, dentro de esta incertidumbre se diferencian los errores aleatorios y
sistemáticos.
a. Errores Aleatorios: varían en signo y valor al realizar varias mediciones de la misma
pieza con las mismas condiciones, las causas más comunes de estos errores son: la
manipulación incorrecta del instrumento de medida, el mal posicionamiento entre
la pieza y el instrumento, errores en la interpretación de medida.
b. Errores Sistemáticos: errores que se repiten constantemente durante la medición de
una pieza, pueden ser constantes o variables, las causas son: desviaciones en la
calibración, en la puesta a cero o errores de construcción en el instrumento de
medición.
[1]
a) ¿Qué es magnitud física?
Es toda aquella propiedad de un cuerpo o de un sistema físico capaz de ser medida, el grado
que puede alcanzar una magnitud física se denomina cantidad; a las cantidades pertenecientes
a la misma magnitud se denominan homogéneas y en caso contrario heterogéneas, la cantidad
de una magnitud física es determinada por su medida.
[2]
b) ¿Qué son propiedades de los fluidos, presión y temperatura?
Fluido: Un fluido es un medio material continuo, deformable, desprovisto de rigidez con
capacidad de fluir, es decir poseen variaciones bajo la acción de fuerzas. Sus propiedades se
definen por magnitudes físicas que definen el estado en la que se encuentran, son densidad,
peso específico, viscosidad, comprensibilidad, tensión superficial, presión de saturación y
vapor, etc.
Presión: Magnitud física que mide la proyección de la fuerza en dirección perpendicular por
unidad de superficie, sirve para caracterizar como se aplica una fuerza determinada sobre una
línea. Existen distintos tipos de presión, estas son: Atmosférica, barométrica, manométrica,
absoluta y relativa. Las propiedades de la presión en un medio fluido son:
exterior del fluido, debido al principio de acción y reacción, resulta ser una
comprensión para el fluido, no una tracción.
acción de gravedad no es constante. Si no hay acciones de la gravedad la
superficie del fluido es esférica.
a la presión que es función de la profundidad; otro punto a la misma
profundidad, tendrá la misma presión. A la superficie que pasa por ambos
puntos se denomina, superficie equipotencial de presión o superficie
isobárica.
Temperatura: La temperatura es una propiedad intensiva, es decir, no depende del tamaño
del sistema, ni de la cantidad de sustancia o el material del que este compuesto.
[3]
c) ¿Qué importancia tiene la medición?
La importancia de realizar una medición sobre algo radica en la obtención de un dato
desconocido en referencia a su comparación con un dato conocido, siendo el primero la
característica inherente al objeto que será medido con el instrumental de medición adecuado,
mientras que lo segundo es la unidad de medición que hemos empleado para realizar la
comparación. Sin embargo, esta mensuración en muchas oportunidades no suele ser la
misma, ya que puede existir un factor conocido como margen de error en el cual puede
incurrir el operador que ha llevado a cabo dicha tarea, por lo que se suele realizar lo que es
conocido como medición estadística siendo un valor promedio de todas las mediciones que
hayan sido realizadas (es decir, se debe repetir la operación respetando las mismas
condiciones del ámbito de trabajo).
[4]
d) ¿Qué es el sistema MKS?
Es un sistema de unidades que toma su nombre de las unidades que adopta como básicas: el
metro, el kilogramo y el segundo como unidades de longitud, masa y tiempo respectivamente.
La unidad de longitud del sistema M.K.S.es el metro:
Oficina Internacional de pesas y medidas.
La unidad de masa es el kilogramo:
la Oficina Internacional de pesas y medidas.
La unidad de tiempo es el segundo:
[5]
e) ¿Qué otros análisis se les pueden realizar a los datos?
Es un sistema de unidades que toma su nombre de las unidades que adopta como básicas: el
metro, el kilogramo y el segundo como unidades de longitud, masa y tiempo respectivamente.
La unidad de longitud del sistema M.K.S.es el metro:
Oficina Internacional de pesas y medidas.
a) Tome valores de temperatura ambiente.
Tabla 1. datos de temperatura
N° del
experimento
Temperatura(°C)
1 22
2 24
3 19
4 18,
5 19
6 20
7 20
8 21
9 20
10 17
Los datos están dispersos en 1.95°C respecto a la media, confirmando a la vez que los datos
poseen variación ya que la desviación estándar es ≠0.
Figura 2. Gráfica de los datos tomados para la temperatura y la corrección usando el método de los
mínimos cuadrados.
Tabla 3. datos de tiempo que le toma a la bureta desocuparse
N° del
experimento
Tiempo (s)
1 55
2 55
3 54
4 57
5 58
6 52
7 51
8 54
9 56
10 55
Figura 3. Grafica de los datos tomados para el tiempo que le toma a la bureta desocuparse
y la corrección usando el método de los mínimos cuadrados.
cuadrados, esta presenta una gran diferencia con la línea que se obtiene de los datos
obtenidos experimentalmente, podemos decir que los datos estaban muy dispersos entre
ellos y que gracias al método matemático estos datos pueden ajustarse.
c) Tome una jeringa de 50 cm
3
, tome aire hasta su capacidad, conecte el manómetro,
inyecte 10 cm3 y suelte el émbolo, registre la presión final. Realice las mediciones 10
veces, tabule los datos.
Tabla 5. datos experimentales de la presión de una jeringa
N° del
experimento
Presión
(mm Hg)
1 102
2 100
3 109
4 100
5 104
6 105
7 104
8 102
9 106
10 99
Tabla 6. Resultados del método de los
mínimos cuadrados para la presión de una jeringa
(X)
N° del
experimento
(Y)
Presión mm Hg
1 103,
2 103,
3 103,
4 103,
5 103,
6 103,
7 102,
8 102,
9 102,
10 102,
Figura 4. Grafica de los datos tomados para la presión de la jeringa y la corrección usando
el método de los mínimos cuadrados.
cuadrados, esta presenta una gran diferencia con la línea que se obtiene de los datos
obtenidos experimentalmente, podemos decir que los datos estaban muy dispersos entre
ellos y que gracias al método matemático estos datos pueden ajustarse.
d) Tome un vaso de precipitado y llénelo con aproximadamente 200cm3 de agua,
medir la temperatura inicial y luego póngalo en la plancha de calentamiento durante
20 minutos, midiendo su temperatura cada 30 segundos. Con los datos obtenidos del
experimento anterior elabore una, temperatura vs tiempo. Interprete la gráfica y
determine los valores de temperatura al cabo de 4.25, 6.25 y 8.5 minutos utilizando el
método de interpolación lineal.
Tabla 7. Registro de la temperatura del agua a través del tiempo.
Tiempo
(min)
Temperatura
(ºC)
0 18
1 28
2 34
3 40
4 49
5 53
6 60
7 72
8 78
9 84
10 92
Primero se graficarán los datos, el tiempo en el eje X y la temperatura en el eje Y.
En la gráfica se observa que a medida que pasa el tiempo, la temperatura del agua
también va aumentando, lo que quiere decir que son proporcionales y que tiene un
comportamiento lineal. También de ella podemos ver que el agua a temperatura
ambiente en la ciudad de Tunja es de 18º C y que el punto de ebullición se alcanza
a los 92º C en un tiempo promedio de 10 minutos.
La fórmula de una gráfica con función lineal es:
Siendo Y la temperatura y X el tiempo
Se usará el método de mínimos cuadrados para hallar los valores de la ecuación de la
gráfica, donde m se expresa de la siguiente manera:
2
2
Y b de la siguiente manera
Tabla 8. Registro de los mínimos cuadrados
𝟐
Tabla No. XX. Registro de...
2
2
Con respecto a los resultados que se obtuvieron, la ecuación de la gráfica es:
Para hallar los valores de la temperatura en los minutos 4.25, 6.25 y 8.5, se usa el método
de interpolación lineal, cuya formula es:
0
1
0
1
0
0
