3B Scientific Heat Equivalent Apparatus - Manual (Page 17)

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Instrucciones de uso
3B SCIENTIFIC 3B SCIENTIFIC 3B SCIENTIFIC 3B SCIENTIFIC 3B SCIENTIFIC® PHYSICS PHYSICS PHYSICS PHYSICS PHYSICS
U10365 Equipo de equivalencia térmica
U10366 Cilindro de cobre
®
9/04 MH
1 Soporte con tabla de conversión:
Resistencia
→
Temperatura
2 Contador
3 Cilindro de cobre (U10366)
4 Elemento eléctrico de calefacción
5 Manivela
6 Abrazadera de mesa
7 Tornillo moleteado
8 Cuerda de fricción con contrapeso (no visible)
9 Cilindro de aluminio
bl Sensor de temperatura
bm Cable de adaptación
bn Cubo 5 (no visible)
1
3 4
5 6 8 9 7 bl b m
2
Fig.1: Componentes
Con el equipo de equivalencia térmica se puede con-
vertir el trabajo mecánico (Nm) y la energía eléctrica
(Ws) en calor ( J). La evaluación muestra la equivalen-
cia de las tres formas de energía.
1. Aviso de seguridad
•
¡Peligro de heridas! La pesa (aprox. 5 kg), sostenida
por la cuerda de fricción
8 , podría herir a alguna
persona en caso de que se desprenda. Para su fija-
ción, debe encontrarse sobre el suelo y, durante la
experimentación, elevarse un máximo aproxima-
do de 10 cm.
•
¡Peligro de quemaduras! Durante la experimenta-
ción, los cilindros de fricción (
3 ó 9 ) se calien-
tan. Se debe observar que la temperatura no as-
cienda más allá de 40 °C. La máxima corriente per-
mitida para el elemento de calefacción es de 3 A y
no se debe sobrepasar.
•
¡Peligro de shock eléctrico! La máxima tensión de
salida de la fuente de alimentación empleada para
la calefacción eléctrica no debe sobrepasar los 40 V.
2. Descripción, datos técnicos
Por medio del equipo de equivalencia térmica se pue-
de mostrar la equivalencia entre el trabajo mecánico
de fricción (Nm), la energía eléctrica (Ws) y el calor ( J).
Los valores determinados, en Nm y Ws, concuerdan
aproximadamente en un 2%. Si se presupone esta equi-
valencia, se puede determinar la capacidad térmica
del aluminio o del cobre.
Los experimentos se pueden llevar a cabo de la mane-
ra más sencilla posible gracias a la construcción esta-
ble del equipo, el cual posee un contador de revolu-
ciones incorporado y un eje sobre doble rodamiento
de bolas. Para la medición de temperatura se emplea
una resistencia con coeficiente negativo de tempera-
tura (NTC), la cual se encuentra asegurada dentro de
una cápsula de aluminio. La cápsula de aluminio se in-
serta en los cilindros de fricción tomando en cuenta que
no resbale hacia fuera de manera no intencionada.
Datos técnicos de los cilindros de fricción (datos aproxi-
mados):
Diámetro D:
48 mm
Altura: 50 mm
Cilindro de aluminio: peso m
A
= 250 g,
capacidad térmica específica
c
A
= 0,86 kJ/kg K,
Cilindro de cobre: m
K
= 750 g, c
K
= 0,41 kJ/kg K
Conexión eléctrica: clavijero de 2 mm de diámetro,
polo positivo «+» aislado,
polo negativo «–» puesto a
tierra, la permutación de los
polos no conduce a daños.
3. Servicio y mantenimiento
•
El equipo de equivalencia térmica se fija a una pla-
ca de trabajo estable por medio de la abrazadera
de mesa. A continuación, se enrolla la cuerda de
fricción – como se muestra en la Fig. 1 – de 4,5 a
5,5 veces alrededor del cilindro de fricción; en este
caso, el contrapeso debe pender de la parte poste-
rior y el extremo suelto de la cuerda por delante.