PRACTICA DE JOULE.

EXPERIMENTO DE JOULE:
En el experimento de Joule se determina el equivalente mecánico del calor, es decir, la relación entre la unidad de energía joule (julio) y la unidad de calor caloría.
Mediante esta experiencia simulada, se pretende poner de manifiesto la gran cantidad de energía que es necesario transformar en calor para elevar apreciablemente la temperatura de un volumen pequeño de agua.
DESCRIPCIÓN:
Un recipiente aislado térmicamente contiene una cierta cantidad de agua, con un termómetro para medir su temperatura, un eje con unas paletas que se ponen en movimiento por la acción de una pesa, tal como se muestra en la figura.
Si el bloque de masa M desciende una altura h, la energía potencial disminuye en Mgh, y ésta es la energía que se utiliza para calentar el agua (se desprecian otras pérdidas).
Joule encontró que la disminución de energía potencial es proporcional al incremento de temperatura del agua. La constante de proporcionalidad (el calor específico de agua) es igual a 4.186 J/(g ºC). Por tanto, 4.186 J de energía mecánica aumentan la temperatura de 1g de agua en 1º C. Se define la caloría como 4.186 J sin referencia a la sustancia que se está calentando.

1 cal=4.186 J

En la simulación de la experiencia de Joule, se desprecia el equivalente en agua del calorímetro, del termómetro, del eje y de las paletas, la pérdida de energía por las paredes aislantes del recipiente del calorímetro y otras pérdidas debidas al rozamiento en las poleas, etc.
Sea M la masa del bloque que cuelga y h su desplazamiento vertical
m la masa de agua del calorímetro
T0 la temperatura inicial del aguay T la temperatura final
g=9.8 m/s2 la aceleración de la gravedad.

MATERIAL:
2 Soperts universales.
2 pinzas de nuez.
2 poleas.
Hilo.
1 Termomentro.
I juego de pesas.

PRUEBA # 1.
I JOULE = .2 Kg 9.8 1.66 = 3.25
seg2 seg2

200(418)=836.8 J
PRUEBA # 2.
I JOULE = .100 Kg 9.8 1.66 = 1.66
seg2 seg2

418 (1.32)=6.77
418 (100) = 418.4

PRUEBA # 3. (DEFINITIVA)
I JOULE = .800 Kg 9.8 1.66 = 13.01
seg2 seg2

4.184(800)=3342.2
418/ 13.1= 31.9
39 veses se necesita dejar caer las pesas para poder aumentar un grado la temperatura.
1.700 kg 9.8 (1.66)= 27.65 J
seg2