Laboratorio Fisica UTN Rafaela

Trabajo Práctico de Termodinámica

Objetivo del práctico

El objetivo de este trabjo es el estudio experimental de distintos procesos termodinámicos simples para un gas ideal (aire). En particular se estudiarán procesos adiabáticos, isotermos e isocóricos.

Para este esperimento es necesario disponer de un aparato que permita medir simultáneamente la presión, el volumen y la temperatura de gas. También es necesario disponer de un sistema de toma de datos por computadora, como el que dispone el laboratorio, que pueda medir estos parámetros a una frecuencia de por lo menos 30Hz.
En esencia, el equipo necesario para este experimento consiste de un cilindro con un pistón que puede operarse manualmente para comprimir (o descomprimir) un gas, como se puede ver en la figura. El mismo dispone de sensores de medición de presión P y temperatura T; capaces de ser conectados a una interfase de conversión analógica-digital conectada a una PC. El volumen es medido sobre la escala graduada en la jeringa de vidrio. También se dispone de válvulas de entrada y salida de gas.
La jeringa se ubica dentro de un baño de agua para evitar las fluctuaciones de temperatura y mantener homogénea la misma, durante los procesos de compresión y expansión. También permite hacer la experiencia de variación de temperatura a presión constante.

Trabajo Práctico de magnetismo, experiencias realizadas por los alumnos

Fuerza inducida en una bobina

Al conectar la espira cuadrada suspendida a una fuente, por ella circula una corriente y cuando la sometemos a un campo magnético B fijo producido por un imán permanente (líneas de campo salen del norte y se dirigen hacia el sur), el campo es hacia arriba; podemos observar que la espira sufre una desviación por la aparición de una fuerza F, de acuerdo al sentido de circulación de la corriente.

Teóricamente: Podemos predecir la desviación de la espira en forma teórica, conociendo el sentido de circulación de la corriente I y del campo magnético B; con la formula

F = I L x B

producto cruz entre dos vectores y con la ayuda de la regla de la mano derecha podemos deducir la dirección y sentido de la F.

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Líneas de fuerza de un imán, visualizadas mediante limaduras de hierro extendidas sobre una cartulina.

Programa para el cálculo de campo magnético inducido en la bobina

Simulando con el programa, se obutvieron los diferentes valores del campo magnético, variando el punto en donde se realizo el estudio (se realizaron pruebas para tres posiciones diferentes).

Medición experimental del campo magnético en el interior de un solenoide, generado por una corriente:

Un solenoide consiste en varias espiras arrolladas alrededor de un cilindro hueco de un material aislante. Siendo que la longitud es mucho mayor que la sección del cilindro, el campo se calcula con la siguiente expresión:

Para ello se utilizo como instrumento de medición un gaussimetro el mismo entrega valores en [Volt], teniendo la constante 0,1 V = 1 mT Primero se conecto el solenoide a una fuente de 12 V, teniendo la corriente un valor de 1,42 A. Luego introduciendo el gaussimetro en el interior y variando las longitudes se tomaron diferentes valores de campo magnético.

Líneas de campo en un toroide formadas por limadura de hierro

Toroide: Bobina arrollada en forma circular. El campo magnético en la misma se ubica en el interior en forma circular concéntrico al toroide. El mismo adopta el sentido y la dirección dados por la regla de la mano derecha. i la intensidad que circula por cada espira.

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La importancia de la medición de la conductividad térmica de los materiales de construcción radica en la capacidad que tiene un material en ser más o menos aislante térmico; este hecho afecta de manera favorable o no en lo que respecta al acondicionamiento de locales, domicilios, etc; puesto que contribuye al ahorro energético la capacidad de mantener una temperatura de climatización dentro del mismo.

Principio de funcionamiento del aparato

Mediante el aparato de placa caliente con guarda se procura establecer dentro de las probetas, cuya forma es la de una placa uniforme de caras plano-paralelas, una densidad de flujo de calor uniforme y unidireccional en condiciones de régimen estacionario, tal como la que existiera en un placa infinita rodeada por dos superficies planas isotérmicas (placa caliente y placa fría).

Instructivo del Software ELQ

Dr. Eugenio Lerro - Dra. Susana Marchisio

La ciencia, como forma de conocimiento que predomina en el mundo contemporáneo, es construida por una labor multifacética que se desarrolla en centros e institutos, en universidades, empresas y laboratorios. Este trabajo de investigación, cuyo producto es el conocimiento científico y tecnológico que de modo tan profundo ha cambiado nuestro modo de vida, posee la peculiaridad de requerir -a la vez- creatividad, disciplina de trabajo y sistematicidad.

No hay modo de crear nuevos conocimientos sobre un tema - de resolver los pequeños o grandes enigmas de nuestro mundo- si no se tiene intuición e imaginacion, si no se exploran, con mente abierta, diversos caminos que se pueden llevar a la respuesta. Pero esa disposición creativa, que es verdaderamente indipensable, de nada sirve si no se la encauza por medio de un riguroso proceso de análisis, de organización del material disponible, de ordenamiento y de crítica a las ideas pues, de otro modo, no obtendríamos un conocimiento científico sino simples opiniones, de similar valor a las que cualquiera puede expresar sin mayor reflexión sobre un determinado tema.

Lo que distingue a la investigación científica de otras formas de indagación acerca de nuestro mundo es que ésta se guía por un modo de hacer las cosas, de plantearse las preguntas y de formular las respuestas.

XVI Reunión Nacional de Educación en la Física

Lugar de Realización:

Facultad de Ingeniería:

Av. Lib. San Martín 1109(0)

Facultad de Filosofía, Humanidades y Artes:

Av. Ignacio de la Roza. 230(0) CP:5400

Destinado a:

-Profesores de Física

-Profesores de Ciencias afines:

Ingenieros, Licenciados y Profesionales relacionados con la enseñanza de la Física en todos los niveles (primario, medio y superior).

-Alumnos avanzados de carreras vinculadas con la física (LIEF): Departamento de Física

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