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Problema de estimaciones:

Un sencillo experimento para demostrar que el calor es una forma de energía consiste en coger una bolsa de perdigones y dejarla caer repetidamente desde una pequeña altura sobre una superficie muy rígida. La temperatura de la bolsa aumentará y ello permite hacer una estimación de la capacidad calorífica del Plomo.

(a) Hacer un cálculo aproximado del aumento de temperatura de una bolsa llena con 1 Kg. de perdigones a la que se deja caer 50 veces desde una altura de 1m.

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La primera parte no hay problema.

Energía potencial transformada en calor:

U = Ep = 50 x m x g x h = 493 J

U = (3/2) n R T, despejando T= 0,166 ºK (error, no es un gas)

n = m / Mpb.

(b) En principio, la variación de temperatura es independiente de la masa del perdigón; en la práctica es mejor emplear una masa mayor que una más pequeña. ¿ A qué se debe esto?

Puede ser a que cuanto más pequeños sean los perdigones, antes pierden la temperatura por contacto con el medio?

Gracias.

Si debe de ser por eso. Al tener más superficie pierde la energía más rápido.

Edito:

En encontrado un error en el mensaje anterior. Tú dices que:

"U = (3/2) n R T, despejando T= 0,166 ºK"

Ojo, esto es para los gases perfectos. No tienes más que mirar el resultado :T = 0,166 K



Deberías aplicar algo así:

Q= m·c_e·∆T = Energía

siendo c_e el calor específico del plomo.

Pongamos 500 J de energía (50·m·g·h) e igualémoslo a:

500 = m·c_e·∆t = 1·129·∆t

∆t = 500/129 ≈ 4 ºC

El calor específico del plomo es c_e = 129 J/(kg·K)

Menudo patón había metido considerando el plomo un gas ideal.

Estos problemas están sacados del Tipler, vienen sin las soluciones y he tenido que comprar un libro de apendices y respuestas. Pero cual es mi sorpresa que solo vienen las respuestas de los números impares.

El problema anterior era el número 20 (par como es de imaginar).

Gracias.

Yo tengo uno llamado Burbano de física general. No es una maravilla pero vienen muchos problemas resueltos y explicados. Ya puse en otro mensaje que un muy buen libro de física (de 1º de carrera) es el Halliday - Resnick. No es de problemas pero trae bastantes resueltos y en cuanto a cómo explica las cosas, el mejor (al menos para mí). Te lo recomiendo.

En cuanto al problema en cuestión, sale una solución muy lógica, creo que está bien.