PROGRAMA ANALÍTICO DE FÍSICA EXPERIMENTAL II:

Año 2008

UNIDAD I: Breve repaso de Temperatura y Calor.
Temperatura. Calor y energía. Temperatura. Propiedades mensurables. Escalas termométricas.
Métodos termométricos: Termómetro de resistencia. Par termoeléctrico. El termómetro de gas a volumen constante. Pirómetro Óptico.
Dilatación lineal, superficial, volumétrica. Esfuerzos de origen térmico. Ley de calentamiento y de enfriamiento. Ley de Newton.
Cantidad de calor. Capacidad calorífica. Calor especéfico. Equivalente mecánico del calor. Calorimetréa. Calor de combustión.

UNIDAD II: Propagación del calor
Propagación del calor: Conducción, convección, radiación. Propagación de flujo calórico a través de 2 0 mas conductores o aisladores colocados en serie y en paralelo. Flujo calórico dependiente del tiempo. Otros mecanismos de transmisión del calor. Termografía.

UNIDAD III: Cambios de estados.
Cambios de estados. Calor latente. Procesos adiabáticos, isotérmicos, isocórico, isobárico y politrópicos. Compresibilidad de un gas.

UNIDAD IV: Nociones elementales sobre electricidad.
Concepto de corriente eléctrica. Corriente y movimiento de cargas. Ley de Ohm y resistencia. Resistencia eléctrica. Materiales ohmicos. Variación de la resistividad con la temperatura. Concepto de superconductividad.
Materiales conductores y no conductores. Variación de la resistencia de un conductor y de un semiconductor con la temperatura.
Breve explicación de los elementos utilizados en las experiencias.
La resistencia eléctrica. Termistores. Termocuplas. Los transductores.

UNIDAD V: Termoelectricidad
Transductores. Ejemplos de transductores.
Termocuplas: Fenómenos físicos involucrados. Efecto Thompson, el efecto Pelttier, el efecto Seebeck. Aplicaciones.
Fuerzas electromotrices térmicas: La fem Thompson, La fem de Pelttier La fem Seebeck.
Dispositivos sensibles a la temperatura: el termistor, la termocupla. Uniones frías de termopares.
Hornos resistivos. Hornos para temperaturas de hasta 1100ºC. Cálculos. Medición de temperaturas altas

UNIDAD VI: Inversión de Temperatura

Radiación y temperatura. Variaciones de la temperatura local o regional, con la altura, con la estación del año, con distintos tipos de superficies. Variaciones diurnas y nocturnas.
Inversión de la temperatura local. Perfil adiabático. La atmósfera terrestre. La variación de la temperatura en las distintas capas de la atmósfera terrestre.   

UNIDAD VII: Contaminación Térmica.
Radiación solar. Radiación Terrestre. Efecto Albedo. Efecto invernadero. Efecto invernadero intensificado. Gases invernadero. Absorción de energía por los gases invernadero. Cambios climáticos y calentamiento Global.
Contaminación térmica. Principales causas de la contaminación térmica. Cómo afecta nuestra salud y a los seres vivos en general. Centrales hidroeléctricas, Centrales termo eléctricas, Centrales nucleares.

 

Trabajos de laboratorio realizados en el año 2008

 

Prácticas Pautadas.

1. Ley de enfriamiento/calentamiento de Newton. Se analizó la ley de enfriamiento de Newton de distintos termómetros de mercurio, en distintos medios y variando la temperatura inicial. Se determina el tiempo de respuesta de los termómetros de mercurio a partir de las curvas de enfriamiento y /o calentamiento de Newton. Observación del calentamiento del termómetro de mercurio y de sensores de temperatura. 

2. Práctica anexa: Se comprobó si influye el hecho que los termómetros estén mojados al comienzo de la experiencia de enfriamiento y se fueran secando a medida que transcurre el tiempo. Se repite la experiencia anterior con el termómetro graduado de 0 a 300ºC, pero esta vez secándolo  con una servilleta de papel al momento de retirarlo del recipiente de agua caliente.

3. Conducción del calor en distintos materiales: Estudio de la conducción del calor a través de barras conductoras y no conductoras de distintos materiales; aisladas térmicamente y no aisladas. 

 

Prácticas No Pautadas.

Estudio de Perfiles de calentamiento en los cuerpos sólidos. Estudiar la conducción del calor a través de una barra metálica cilíndrica aislada y sin aislar, tomando como variables: la distancia, el tiempo y el tipo de material.
Estudiar el calentamiento y enfriamiento de estas barras en los distintos puntos a lo largo de la barra. Comparación de los resultados.

Práctica anexa I: se experimentó y analizó las curvas de calentamiento para una barra de acero con diferentes tipos de aislamientos.

 

Práctica anexa II: Se evaluó la cantidad de calor que se pierde por radiación en los diferentes casos

 

Monografías:

• Resistencia variable con la temperatura.

 

• Principios físicos en los que se basa una termocupla.

 

 

Dra. Daniela Bertuccelli
17/XII/2008

 

 

PROGRAMA ANALÍTICO