Este documento presenta un experimento realizado por estudiantes para medir la cantidad de calor generada por una computadora portátil en 1 hora. Colocaron la computadora dentro de una caja de cartón y midieron el aumento de temperatura cada 20 minutos, observando un incremento total de 10°C hasta alcanzar 39°C después de 1 hora. Calculando la masa de aire y usando fórmulas de calor, determinaron que la computadora generó 85.0147 calorías para calentar el aire en la caja. Concluyeron que la temperatura dentro no sería igual
APLICACIONES DE LAS ECUACIONES DIFERENCIALES DE PRIMER ORDEN A PROBLEMAS DE E...Maynor Mendoza
This course work is experienced physically theory temperature variability by Isaac Newton, which was experienced by raising the temperature a certain amount of liquid (water) to 100 ° C from this point will relate it as accurate to reality is this theory of Newton .
1. Centro de Bachillerato Tecnológico
Industrial y de Servicios No.140
¨Hermila Galindo de Topete¨
Física II
Experimento de Calor
5 AMA
• Badillo Gómez Lorena Itzel
• Moyers López Tania Ludim
• Quintero Morales Irma Fernanda
• Rodríguez Cota Blanca Leticia
Mexicali B.C. a 24-Sep-2012
2. EXPERIMENTO DE CALOR
Planteamiento de la Pregunta
¿Cuánto calor genera una
Computadora Portátil en 1 hora?
3. Planteamiento de la Hipótesis
Nosotras esperamos que la temperatura del aire
emitido por la computadora, sea igual a la
temperatura del aire dentro de la caja después
de una hora.
Esto quiere decir que si el aire emitido por la
computadora es de 50 °C la temperatura
del aire dentro de la caja después
de una hora sea de 50 °C.
4. Proceso a estudiar
El experimento consta en demostrar
periódicamente el aumento de la
temperatura y con estos datos saber
la cantidad de calor que es
producida.
5. Materiales a Utilizar
Para llevar a cabo este experimento
utilizaremos los siguientes materiales
• Una caja de cartón con un volumen de
32,256 cm3
• Una Laptop con un volumen de 2,737 cm3
• Un termómetro con escala en °C
• Una regla en cm
• Tape
• Un cronómetro
6.
7. Montaje
1- Tomamos las medidas de la PC y la caja
para calcular el volumen, porque es necesario
para calcular la masa del aire.
8. 2- Meteremos la PC dentro de la caja
de cartón y tomaremos la Temperatura
Inicial.
9. 3- Abriremos la caja y prenderemos la
computadora, volveremos a sellar la caja
con la PC dentro encendida y colocaremos
el termómetro dentro.
10. • 4- Revisaremos el termómetro cada 20
min. Para ver que tanto ha aumentado
la temperatura del aire dentro de la
caja.
11. 5-Realizaremos lo anterior hasta completar una
hora.
6-Ya pasada la hora
Anotaremos la temperatura
final y realizaremos las
formulas para saber el
resultado.
12. Toma de Datos
Ti= 29 °C
Tf=39 °C
Ce aire= 0.24 cal/g °C
C= 0.000288 cal/ °C
m=?
Q=?
Datos extras
Tiempo= 1 hora
Volumen caja= 32,256 cm3
Volumen PC= 2,737 cm3
Volumen del aire dentro de la caja=29,519 cm3
13. Toma de datos
Temperatura inicial= 29°C
Temperatura a los 10 min.= 30 °C
Temperatura a los 20 min.= 33 °C
Temperatura a los 40 min.= 39 °C
Temperatura a los 60 min.= 39 °C (Tf)
Incremento de la Temp.= 10 °C
14. Toma de datos
Formula para calcular la masa
(Despeje y Sustitución)
Densidad= masa/Volumen
Masa= (Densidad)(Volumen)
Masa= (0.0012 g/cm3)(29,519 cm3)
Masa= 35.4228 g
Formula para calcular la cantidad de calor
(Despeje y Sustitución)
Ce= Q/m(Tf-Ti)
Q= (Ce)(m)(Tf-Ti)
Q=(0.24 cal/g °C)(35.4228 g)(39°C-29°C)
Q=85.0147 cal
15.
16. Representación Gráfica de resultados
Tiempo Temperatura
Datos Resultado
Temp. Inicial 29 °C
Masa 35.4228 g
10 min 30 °C
Q 85.0147 cal
20 min 33 °C
40 min 39 °C
60 min 39 °C
Temperatura °C
50
40
30
20
10
0
0 min 10 min 20 min 40 min 60 min
17. Análisis
Mediante los resultados obtenidos de nuestras
evaluaciones logramos observar que el
aumento de la temperatura no fue consecutivo.
Esto puede deberse a varias razones
• Por el funcionamiento de la computadora
• Porque era poco el aire caliente emitido por
la computadora y era mayor el aire libre y no
subía la temperatura de ese aire
rápidamente, aquí es cuando nos damos
cuenta de que el calor depende de la masa.
18. Análisis
Aquí aplica la segunda ley de la
termodinámica que explica que un
cuerpo de mayor temperatura transmite
un flujo de calor al de menor
temperatura, llegando así a un equilibrio
térmico.
Es decir el aire que emite la
computadora pierde calor, mientras
que el aire de la caja gana calor.
19. Conclusiones
Hecho el experimento concluimos
que la temperatura emitida por la
computadora no podría ser la misma
que la del aire dentro de la caja.
La computadora debe de generar
una cantidad de calor de 85.01472
calorías para poder calentar un
volumen de 29,519 cm3 en una hora
y que este llegue a una temperatura
de 39 °C.
20. Conclusiones
Nosotras pensamos que podemos
mejorar el experimento alargando la
duración de la computadora dentro de la
caja, ya que así podríamos saber si la
temperatura aumentaría al estar mas
tiempo dentro.
También podríamos utilizar mas objetos
para comprobar su Cantidad de calor
( Plancha, TV., consola de videojuegos)
21. Planteamiento de nuevas
interrogantes sobre el fenómeno
¿Qué cantidad de calor emite un XBOX
360?
Si la temperatura final fuera mayor ¿Qué
tanto variaría la cantidad de calor?
¿Cuánto calor emite una computadora
en 2 horas?
