Practica1

Objetivo: Obtener la información necesaria que le permita elaborar un modelo matemático con el fin de: 1. Comprobar la Ley de Stefan-Boltzmann. 2. Determinar y comparar la constante asociada con dicho modelo teórico. Actividades: 1. Efectuar las lecturas necesarias que le permitan completar los datos de la siguiente tabla: T [K] I x 10 8 [W / m 2 ] 1 4000 0.145 2 4500 0.233 3 5000 0.354 4 5500 0.519 5 6000 0.735 6 6500 1.01 7 7000 1.36 8 7500 1.79 9 8000 2.32 10 8500 2.96 2. Con base en la información consignada en el apartado anterior construya, con ayuda de Excel, una gráfica que le permita predecir el comportamiento de las variables indicadas. 3. Elija el tipo de dispersión adecuada que le permita conocer el modelo matemático para las variables de interés en el Sistema Internacional de Unidades.

Con la ayuda de excel y utilizando un modelo potencial se obtuvo la siguiente expresión: I x 10 8 [W/m 2 ] = 5.7578x10 -16 [W/m 2 K 4 ](T[K]) 3.9982 I [W/m 2 ] = 5.7578x10 -8 [W/m 2 K 4 ](T[K]) 3.9982 Para tener mayor precisión en excel se ajustó el número de decimales de salida. 4. A partir de la actividad anterior, identifique la constante de asociada con la ley de Stefan- Boltzmann en el modelo matemático obtenido y compárela con el valor esperado citado en la lectura. De hyperphysics obtuvimos el valor real de la constante que es 5.6703x10 -8 [W/m 2 K 4 ]. Y nuestro valor obtenido es: 5.7578x10 -8 [W/m 2 K 4 ]. Nuestro error: 5.7578 x 10 − 8 − 5.6703 x 10 − 8 5.6703 x 10 − 8 = 1.54 % 5. Elabore conclusiones a partir del cumplimiento de los objetivos planteados para estas actividades calculando la exactitud o el error de exactitud asociado con el experimento simulado. De acuerdo a los resultados obtenidos, podemos concluir que se comprobó la Ley de Stefan-Boltzmann, mediante la determinación de la cuarta potencia, en la cual fue muy cercana al valor de 4 y el valor de la constante de Stefan-Boltzmann no varió mucho, solamente con un porcentaje de error del 1.54%, comparando los valores obtenidos con los teóricos, además también se concluyó que la intensidad total es proporcional a la cuarta potencia de la temperatura absoluta, tal como se mencionó anteriormente. Bibliografía: [1] Hyperphysics (2016). Department of Physics and astronomy, Georgia State University. Recuperado el 14 de septiembre de 2021, de: http://hyperphysics.phy- astr.gsu.edu/hbase/hframe.html [2] Miller, D (2008). Quantum Mechanics for Scientists and Engineers. Cambridge. Recuperado el 14 de septiembre de 2021. [3] Radiación del cuerpo negro. PHNET. Universidad de Colorado. Recuperado el 9 de septiembre del 2021, de: https://phet.colorado.edu/sims/html/blackbody-spectrum/latest/blackbody- spectrum_es.html

7. Elija el tipo de dispersión adecuada que le permita conocer el modelo matemático para las variables de interés en el Sistema Internacional de Unidades. Con la ayuda de excel se obtuvo el siguiente modelo: λ x 10 -6 [m] = 2.8994 [mK] (Tx10 3 [K]) -1 λ [m] = 2.8994x10 -3 [mK] (T[K]) -1 Para tener mayor precisión en excel se ajustó el número de decimales de salida. 8. A partir de la actividad anterior, identifique la constante de asociada con la ley de desplazamiento de Wien en el modelo matemático obtenido y compárela con el valor esperado citado en la lectura. De hyperphysics obtuvimos el valor real de la constante que es: 2.898x10 -3 [mK] Y nuestra constante obtenida fue: 2.8994x10 -3 [mK] Nuestro error: 2.8994 x 10 − 3 − 2.898 x 10 − 3 2.898 x 10 − 3 = 0.048% 9. Elabore conclusiones a partir del cumplimiento de los objetivos planteados para estas actividades calculando la exactitud o el error de exactitud asociado con el experimento simulado. De acuerdo a los resultados obtenidos, podemos concluir que se comprobó la Ley de desplazamiento de Wien, mediante la observación y práctica de que a medida de que aumenta la temperatura del cuerpo, la longitud de onda a la cual se encuentra el máximo de intensidad disminuye, lo que se puede ver que el color del objeto cambia, tal como se puede ver en el comportamiento de la gráfica, así mismo el error entre los valores que se obtuvieron fue del 0.048%. Bibliografía: [1] Hyperphysics (2016). Department of Physics and astronomy, Georgia State University. Recuperado el 14 de septiembre de 2021, de: http://hyperphysics.phy- astr.gsu.edu/hbase/hframe.html [2] Miller, D (2008). Quantum Mechanics for Scientists and Engineers. Cambridge. Recuperado el 14 de septiembre de 2021. [3] Radiación del cuerpo negro. PHNET. Universidad de Colorado. Recuperado el 9 de septiembre del 2021, de: https://phet.colorado.edu/sims/html/blackbody-spectrum/latest/blackbody- spectrum_es.html