Departamento de Física Laboratorio de Termodinámica MOTOR TÉRMICO

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Marina Casado Rivas
hace 5 años
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Departamento de Físca Laboratoro de Termodnámca Grupo de práctcas Fecha de sesón Alumnos que realzaron la práctca Sello de control Fecha de entrega MOTOR TÉRMICO Nota: Inclur undades y errores en

1 Departamento de Físca Laboratoro de Termodnámca Grupo de práctcas Fecha de sesón Alumnos que realzaron la práctca Sello de control Fecha de entrega MOTOR TÉRMICO Nota: Inclur undades y errores en todas las meddas y cálculos. En todas las gráfcas: nombrar los ejes con sus undades y dbujar los puntos expermentales con sus barras de error. Las rectas de ajuste de mínmos cuadrados se dbujarán en la msma gráfca que los puntos expermentales. 1. Meddas prevas Dmensones del clndro metálco Dámetro nteror CM ± Altura h ± Expresón utlzada para calcular el volumen del clndro: A partr de la expresón anteror calcular, por propagacón de errores, el error del volumen: Valor numérco: V CM ± Dmensones de los tubos de conexón Dámetro nteror t ± Longtud l ± 1

2 Expresón utlzada para calcular el volumen nteror de los tubos: A partr de la expresón anteror calcular, por propagacón de errores, el error del volumen: Valor numérco: V t ± 2. Calbrado de la fuga del pstón Masa de la pesa m ± Altura del pstón antes de colocar la pesa: h n ± 2.1. Meddas de h frente a t Completar la sguente tabla con los valores de la altura del pstón frente al tempo h ± t ± 2

3 2.2. Representacón gráfca de h frente a t 2.3. Ajuste por mínmos cuadrados de y h frente a x t n σ x y x y x 2 Resultados del ajuste: - Pendente: m Δm m ± - Ordenada en el orgen: b Δb b ± 3

4 3. Realzacón del cclo Temperatura ncal del baño frío: T,f ± Temperatura ncal del baño calente: T,c ± Dámetro nteror del clndro de vdro: CV ± Completar la sguente tabla con las meddas de tlectura del cronómetro, haltura del pstón en el clndro de vdro, VVolumen total del gas contendo en la cámara (compuesta por el clndro metálco, clndro de crstal y tubos de conexón), nnúmero de moles de gas contendos en la cámara. Para ello, escrbr en prmer lugar la ecuacón a partr de la cual calcularemos el volumen de gas contendo en la cámara: V V CM + V CV + V t ΔV A partr de la ecuacón de gases deales deducr la expresón para el número de moles de gas contendos en la cámara (suponer que la temperatura del gas en todas las partes de la cámara es la del baño): n Δn Cclo Estado Pesa Baño t ± h ± V ΔV n Δn 1 2 4

5 Cclo Estado Pesa Baño t ± h ± V ΔV n Δn Temperatura fnal del baño frío: T f,f ± Temperatura fnal del baño calente: T f,c ± Consderar las sguentes presones: Presón atmosférca en el laboratoro (lectura del barómetro): P atm ± Ecuacón para calcular la presón debda al plato del pstón: Masa del plato: m plato ± P plato 5

6 Calcular, por propagacón de errores, el error en esta presón: ΔP plato P plato ± Presón sn pesa (presón en los estados C y D): P C P D P atm + P plato Calcular, por propagacón de errores, el error en esta presón: ΔP C ΔP D P C P D ± Presón debda a la pesa: P pesa ΔP pesa P pesa ± Presón con pesa (presón en los estados A y B): P A P B P atm + P plato + P pesa Calcular, por propagacón de errores, el error en esta presón: ΔP A ΔP B P A P B ± 6

7 3.2. Dagrama p-v Representar los cnco cclos, denotando por A 1, B 1, C 1, D 1 los estados del sstema en el prmer cclo, A 2, B 2, C 2, D 2 los estados del sstema en el segundo cclo y así sucesvamente Cálculo del rendmento Elegr uno de los cclos y calcular para él: Trabajo (área del polígono cerrado en el dagrama p-v). Aproxma el polígono por un paralelogramo. W ΔW 7

8 Calor ntercambado en cada tramo del cclo consderando el are como un gas deal datómco (Q p 2 7 n R ΔT): Q ΔQ Rendmento del cclo: η Δη 4. Estudo de los efectos de la fuga 4.1. Representar gráfcamente las meddas tomadas en la tabla del apartado 3 del número de moles de gas frente al tempo. 8

9 4.2. Cuestones Es real la varacón del número de moles que se apreca en la gráfca anteror? Cómo puede explcarse? Cómo podríamos mejorar el dagrama P-V, tenendo en cuenta la fuga? Cuántas moléculas por undad de tempo se están escapando del clíndro? 5. Comentaro crítco de los resultados obtendos en la práctca 9

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