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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ECUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS (ESIQIE)

DEPARTAMENTO DE FORMACION BASICA LABORATORIO: TERMODINAMICA BASICA

GRUPO: 1IV6

PRACTICA: 1

Equipo 6 ALUMNOS: RAMÍREZ CABRERA DANIEL IVÁN ARVIZU SORIA RAMSES ARTURO COPADO FIGUEROA ITZEL NALLELY

PROFESOR (A): ESTHER TORRES SANTILLAN

Practica 1 Medición de temperatura Objetivos: El estudiante obtendrá datos valores de temperatura de un sistema termodinámico, los transformara a otras escalas y realizara los cálculos necesarios para determinar el intervalo de incertidumbre de cada termómetro y la sensibilidad

Tabla de datos experimental N° de termómetro

Intervalo mínimo

Valor máximo

Valor mínimo

Temperatura medida

Longitud de escala

1

2

400

-10 °C

25 °C

25.8 cm

2

.0.1

510

-10 °C

25.2 °C

32.3 cm

3

1

120

-30 °F

77.5 °F

17.5 cm

4

2

220

0 °F

76 °F

9.5 cm

Cálculos: 1. Calcula el intervalo mínimo de cada termómetro 𝐼

=

𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑚𝑎𝑦𝑜𝑟 − 𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑚𝑒𝑛𝑜𝑟 𝑁° 𝑑𝑒 𝑑𝑖𝑣𝑖𝑐𝑖𝑜𝑛𝑒𝑠 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟𝑒𝑠

𝑇𝑒𝑟𝑚𝑜𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 1 =

20 − 10 = 0.1 100

𝑇𝑒𝑟𝑚𝑜𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 2 = 𝑇𝑒𝑟𝑚𝑜𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 3 = 𝑇𝑒𝑟𝑚𝑜𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 4 =

60 − 20 =2 20

50 − 10 =1 40

160 − 100 =2 30

1. Calcula el intervalo máximo de cada termómetro 𝐼

=

𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑚𝑎𝑦𝑜𝑟 − 𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑚𝑒𝑛𝑜𝑟

𝑇𝑒𝑟𝑚𝑜𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 1 = 𝑇𝑒𝑟𝑚𝑜𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 2 = 𝑇𝑒𝑟𝑚𝑜𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 3 =

400 − (−10) 510 − (−10) 120 − (−30)

𝑇𝑒𝑟𝑚𝑜𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 4 =

220 − 0.0

= 410 = 520 = 150

= 220

2. transforma los valores de la temperatura medida a las unidades faltantes con las siguientes ecuaciones: Termómetro 1 = 25 °C

Convirtiendo a °F, K, °R °𝐹 = 1.8 (25 °𝐶) + 32 = 77 °𝐹 𝐾 = 25 °C + 273.15 = 298.15 K °𝑅 = 1.8 (298.15) = 536.67 °𝑅 Termómetro 2 = 25.2 °C

Convirtiendo a °F, K, °R °𝐹 = 1.8 (25.2 °𝐶) + 32 = 77.36 °𝐹 𝐾 = 25.2 °C + 273.15 = 298.35 K °𝑅 = 1.8 (298.35) = 536.03 °𝑅

Termómetro 3 = 77.5 °F Convirtiendo a °C, K, °R °𝐶 =

77.5 °F − 32 = 25.2 °𝐶 1.8

𝐾 = 25.2 °C + 273.15 = 298.35 K °𝑅 = 77.5 °F + 459.67 = 537.17 °𝑅

Termómetro 4 = 76 °F Convirtiendo a °C, K, °R °𝐶 =

76 °F − 32 = 24.4 °𝐶 1.8

𝐾 = 24.4 °C + 273.15 = 297.55 K °𝑅 = 76 °F + 459.67 = 535.67 °𝑅

3. Escribe todos los valores de la temperatura medida y los resultados de las temperaturas transformadas en una tabla como la que se muestra a continuación.

Termómetro 1 2 3 4

T (°C)

25 °C 25.2 °C 25.2 °𝐶 24.4 °𝐶

T(°F) 77 °𝐹 77.36 °𝐹

77.5 °F 76 °F

T(K)

298.15 K 298.35 K 298.35 K 297.55 K

4. Calcula la incertidumbre máxima de cada termómetro

Termómetro 1) δ = Termómetro 2) δ =

2 = 1 °𝐶 2

0.1 = 0.05 °𝐶 2

Termómetro 3) δ = Termómetro 4) δ =

1 = 0.5 °𝐹 2 2 = 1 °𝐹 2

T(°R) 536.67 °𝑅 536.03 °𝑅 537.17 °𝑅 535.67 °𝑅

5. Considerando que “∆ = δ”, transforma los valores de la incertidumbre máxima a las unidades faltantes con las siguientes ecuaciones Termómetro 1 = 1 °C

Convirtiendo a °F, K, °R ∆°𝐹 =

1.8 °𝐹 ∆(1 °𝐶) = 1.8 °𝐹 1°𝐶

∆𝐾 = ∆°𝑅 =

1𝐾 ∆(1 °𝐶) = 1 𝐾 1 °𝐶

1.8 °𝑅 ∆(1 °𝐾) = 1.8 °𝑅 1𝐾

Termómetro 2 = 0.05 °C

Convirtiendo a °F, K, °R ∆°𝐹 =

1.8 °𝐹 ∆(0.05 °𝐶) = 0.09 °𝐹 1°𝐶

∆𝐾 = ∆°𝑅 =

1𝐾 ∆(0.05 °𝐶) = 0.05 𝐾 1 °𝐶

1.8 °𝑅 ∆(0.05 𝐾) = 0.09 °𝑅 1𝐾

Termómetro 3 = 0.5 °F Convirtiendo a °C, K, °R ∆°𝐶 =

∆(0.5 °𝐹 ) = 0.27°𝐶 1.8 ° 𝐹 1 °𝐶

∆𝐾 =

1𝐾 ∆(0.27 °𝐶) = 0.27 𝐾 1 °𝐶

∆°𝑅 =

1.8 °𝑅 ∆(0.27 𝐾) = 0.5 °𝑅 1𝐾

Termómetro 4 = 1 °F Convirtiendo a °C, K, °R ∆°𝐶 =

∆(1 °𝐹 ) = 0.5°𝐶 1.8 ° 𝐹 1 °𝐶

∆𝐾 =

1𝐾 ∆(0.5 °𝐶) = 0.5 𝐾 1 °𝐶

∆°𝑅 =

1.8 °𝑅 ∆(0.5 𝐾) = 1 °𝑅 1𝐾

6.-Expresa el intervalo de incertidumbre para cada termómetro en las diferentes unidades, en forma de tabla, utilizando los valores en la tabla del punto (3) ± los valores obtenidos en el punto (5)

Termómetro

T(°C) ± δ °C)

T(°F) ± δ (°F)

T(K) ± δ (K)

T(°R) ± δ (°R)

1

25 °C ± 1 °C

77 °𝐹 ± 1.8 °𝐹

298.15 K ± 1 𝐾

536.67 °𝑅 ± 1.8 °𝑅

2 3 4

25.2 °C ± 0.05 °C

77.36 °𝐹 ± 0.09 °𝐹 77.5 °F ± 0.5 °F 76 °F ± 1 °F

298.35 K ± 0.05 𝐾 298.35 K ± 0.27 𝐾 297.55 K ± 0.5 𝐾

536.03 °𝑅 ± 0.09 °𝑅 537.17 °𝑅 ± 0.5 °𝑅 535.67 °𝑅 ± 1 °𝑅

25.2 °𝐶 ± 0.27°𝐶 24.4 °𝐶 ± 0.5°𝐶

7.-Calcula la sensibilidad (S) de cada termómetro.

Termómetro 1) S =

25.8 = 0.629 410

Termómetro 2) S =

32.3 = 0.621 520

Termómetro 3) S =

17.5 = 0.116 150

Termómetro 4) S =

9.5 = 0.43 220

Análisis de datos y resultados 1.- Indica cual es el termómetro que tiene el mayor Imax (amplitud). R = El termómetro 2 ya q tiene 520 2.-Los valores de temperatura medida en °C de cada termómetro ¿son semejantes? R = Si son muy parecidos en nuestros 4 resultados 3.-Delos termómetros que presentan escala en grados Fahrenheit ¿Qué termómetro tiene una escala mayor? R= El termómetro 4 ya q su escala llega a 220 °F 4.- ¿Son iguales los valores de la incertidumbre que se calcularon en °C y en K? ¿A qué se debe esto? Y ¿Qué puedes decir comparando los valores de la incertidumbre en °F y °R? R= Si por que las ∆ de escalas °C y K son las mismas Para °F y °R al hacer la conversión cambian respecto a °C y K pero a su vez entre ellas son iguales 5.-De los termómetros utilizados, ¿Qué termómetro tiene el intervalo mínimo mayor y cual el menor? R= Son 2 los termómetros que tienen el intervalo mínimo mayor el 1 y 4 el menor es el termómetro 3 con un intervalo de 2 y 0.1 respectivamente