ENERGIA ELECTRICA CALOR Y TEMPERATURA

MATERIALES:

Amperímetro, cable, ficha macho y hembra, conservadora térmica, portalámpara,

lámpara de filamento, agua, cinta aisladora, termómetro, alicate y destornillador.

PROCEDIMIENTO:

La idea rectora de la experiencia consiste en realizar un circuito que encienda una

lámpara de filamento, ubicada en un recipiente que no permita un intercambio

importante de calor con el medio ambiente. Durante el tiempo que la lámpara

permanezca encendida, se obtendrán valores de Diferencia de Potencial, Intensidad,

Tiempo que la lámpara permanece encendida, potencia de la lámpara. Trabajando

convenientemente con estos datos, podemos obtener la energía eléctrica utilizada por el

dispositivo.

Debemos considerar también que la lámpara debe entrar en un recipiente que aísle

térmicamente a la lámpara del medio ambiente.

Proponemos que el recipiente contenga agua, ya que es una sustancia de Calor

Específico conocido y su temperatura no varia mucho.

Para calcular el Calor entregado al agua, debemos conocer, la masa del agua, la

diferencia de temperatura que se produce. Con los valores de la energía eléctrica y del

calor absorbido por el agua, obtenemos una respuesta a nuestro problema.

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1º ARMADO DEL CIRCUITO

2º VALORES NECESARIOS PARA LOS CALCULOS DE LA ENERGÍA ELECTRICA Y

EL CALOR

To= 16ºc Tf= 25ºc

P= 40w

T= 600s

m= 500g

Q= m.Ce.At E= 40 w

Q= 500g 1cal/g .ºC . 9ºC E= 24000 j

Q= 4500 cal

Q= 19260 j

% E calórica 80,25%

3º COMPARACÍON DE VALORES

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Se denomina energía eléctrica a la forma de energía que resulta de la existencia de una

diferencia de potencial entre dos puntos, lo que permite establecer una corriente

eléctrica entre ambos —cuando se los pone en contacto por medio de un conductor

eléctrico— y obtener trabajo. La energía eléctrica puede transformarse en muchas otras

formas de energía, tales como la energía luminosa o luz, la energía mecánica y la

energía térmica.

Su uso es una de las bases de la tecnología utilizada por el ser humano en la actualidad.

La energia eléctrica se manifiesta como corriente eléctrica, es decir, como el

movimiento de cargas eléctricas negativas, o electrones, a través de un cable conductor

metálico como consecuencia de la diferencia de potencial que un generador esté

aplicando en sus extremos.

Cada vez que se acciona un interruptor, se cierra un circuito eléctrico y se genera el

movimiento de electrones a través del cable conductor. Las cargas que se desplazan

forman parte de los átomos que se desea utilizar, mediante las correspondientes

transformaciones; por ejemplo, cuando la energía eléctrica llega a una enceradora, se

convierte en energía mecánica, calórica y en algunos casos luminosa, gracias al motor

eléctrico y a las distintas piezas mecánicas del aparato.

Una lampara de filamento de 40 watts de potencia, produce energía lumínica y energía

calórica. En donde la energía lumínica representa menos del 20% de la energía total

producida. El 80% de la restante, es energía calórica, la cual no es aprovechada y se

termina perdiendo en el medio.

Podemos deducir que la empresa de electricidad nos cobra por la electricidad que

utilizamos para producir esta energía calórica a la cual no le damos utilidad.

Algunas formas de contrarrestar esto, podrían ser:

- utilizar el calor producido con algún fin útil, como por ejemplo utilizarlo para

incubar huevos, etc, pero hay que tomar en cuanta que debemos aprovechar

también la energía lumínica en este caso, de lo contrario estaríamos también

desperdiciando parte de la energía, la cual es utilizada para producir la luz.

- Otra forma seria, la producción de lámparas que no generen calor en lo absoluto,

en donde el 100% de la energía eléctrica, sea transformada en energía lumínica.

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Hoy en día podemos relacionar esto con las lámparas de bajo consumo, ya que

son “lámparas frías”.

4º ORACIONES BASICAS EN LAS QUE BASAMOS NUESTROS SUPUESTOS

TEORICOS PARA LA OBTENCION DE LA RESPUESTA AL PROBLEMA

PLANTEADO

- El 100% de la energía eléctrica se transforma en energía lumínica y calórica.

- En un sistema aislado, no se intercambia materia ni energía con el medio.

- Si no se utiliza un sistema aislado la energía se “perdería” en el medio, con lo

cual no se podría obtener la cantidad aproximada de energía que se transforma

en calor, ya que esta se disiparía.

- Todo el calor generado por la lampara de filamento es absorbido por el agua.

- El agua varía su temperatura hasta estabilizarla por completo en todos sus

puntos.

- El calor absorbido por el agua depende de la cantidad de watts de la lamparita.

- El resultado del experimento no varía según la cantidad de agua, siempre que

ésta permita que toda la lamparita esté sumergida. De no ser así, el calor

calentaría también al aire y el resultado variaría.

- En toda transformación energética, la energía emitida es igual a la energía

absorbida; es decir cuando un cuerpo cede energía a otro, la energía perdida por

el primero es igual a la ganada por el segundo.

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