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Exemple de mesure (avec calorimètre en cuivre, 388 02):
L'énergie mécanique W
méc
tement provoque une élévation de la température du calorimè-
tre et une élévation de l'énergie thermique Q .
Energie mécanique W:
= F ⋅
W
s
méc
avec F = m ⋅
g
et s = n ⋅
⋅ π
d
= m ⋅ g ⋅ n ⋅ d ⋅ π
Au total, donc:
W
méc
m
Avec m = 5 kg, g = 9,81
s
n = 250 on a
= 1809,7 Nm
W
méc
accroissement de l'énergie thermique ∆ Q
(
ϑ
∆
= c ⋅
ϑ
−
Q
2
1)
avec
c = c
+ c
+ c
K
W
T
J
= 264
= 4,2
Avec c
, c
K
W
K
ϑ
= 16 °C et ϑ
= 22,5 °C on a
1
2
∆ Q =
1775,8 J.
3.4 Directives sur l'expérience «conversion de l'énergie
électrique en chaleur"
Sources de tension recommandées:
Transformateur régulateur S
(sortie de tension alternative)
ou
Alimentation stabilisée ± 15 V
Appareils recommandés pour mesurer l'énergie:
Joulemètre et wattmètre (cf. fig. 7)
(conviennent pour tout type de tension, quelle que soit sa
forme)
ou (voir fig. 6)
(pour la détermination de la puissance, conviennent seulement
pour une tension alternative sinusoïdale ou pour une tension
continue lissée)
Voltmètre, calibre 30 V
par ex.
Ampèremètre, calibre 1A par ex.
Chronomètre p. ex.
employée en tournant contre le frot-
F
= force de frottement
m
= masse suspendue
g
= accél. de la pesanteur
s
= trajet de frottement
n
= nombre de rotations
d
= diam. du
calorimètre à la
surface de frottement
−2
d = 47 ⋅ 10
m, π = 3,14 et
2,
⋅ m
kg
(
= 1
)
1 N
2
s
c
= capacité thermique du
K
calorimètre vide
voir caractéristiques
techniques)
c
= capacité thermique
W
1 g d'eau dans perçage
c
= Capacité thermique du
T
thermomètre
ϑ
, ϑ
= Température avant et après
1
2
l'apport d'énergie
J
J
= 5
c
,
T
K
K
591 09
522 30
/1,2 A
531 83
531 911
531 911
313 05
Ejemplo de medida (con calorímetro de cobre, 388 02):
La energía W
empleada al girar contra la fricción provoca un
mec
aumento de temperatura del calorímetro y un aumento de la
energía térmica Q .
Trabajo mecánico W:
= F ⋅
s
W
mec
con F = m ⋅
g
y s = n d p
En total:
W
Con m = 5 kg, g = 9,81
n = 250 se obtiene
= 1809,7 Nm
W
mec
aumento de energía térmica ∆ Q
(
ϑ
∆
= c ⋅
ϑ
−
Q
2
1)
con
c = c
+ c
+ c
K
W
%
J
= 264
Con c
, c
K
W
K
ϑ
= 16 °C y ϑ
= 22,5
1
2
∆ Q =
1775,8 J.
3.4 Indicaciones para el experimento "Transformación
de energía eléctrica en calor"
Fuentes de alimentación que se recomienda por ej.:
Transformador variable de
baja tensión S
ó
Fuente de alimentación
estabilizada ± 15 V
Aparatos que se recomienda para la medición de energía:
Medidor de potencia y energía (véase la Fig. 7)
(apropiado para tensiones de cualquier tipo)
ó (véase la Fig. 6)
(para la determinación de la potencia sólo es apropiada para
tensiones alternas sinusoidales o para tensión continua filtra-
da)
Voltímetro, MB 30 V
Amperímetro, MB 1A
Cronómetro por ej.
5
F
= Fuerza de fricción
m
= Masa suspendida (5 kg)
g
= Aceleración de la gravedad
s
= Recorrido de la fricción
n
= Número de vueltas
d
= Diám. del calorímetro en la
superficie de fricción
= m
⋅ g ⋅
⋅ d ⋅ π
n
mec
m
−2
⋅
= 47
m, π = 3,14 y
d
10
2,
s
⋅ m
kg
(
= 1
1 N
2
s
T
c
= Capacidad calorífica del
K
calorímetro
(véase datos técnicos)
c
= Capacidad calorífica de
W
1 g de agua en el taladro
c
= Capacidad calorífica del
T
termómetro
, ϑ
ϑ
= Temperatura antes o de-
1
2
spués de la
aplicar energía
J
J
= 4,2
= 5
c
,
T
K
K
°C se obtiene
/1,2 A
por ej.
por ej.
)
%
591 09
522 30
531 83
531 911
531 911
313 05
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