Análisis entre focos incandescentes, Halógenos, Ahorradores y LED

1. COLEGIO DE BACHILLERES DEL ESTADO DE
VERACRUZ
XIV Concurso Estatal de Aparatos y Experimentos de Física
Facultad de Física e Inteligencia Artificial de la
Universidad Veracruzana
Xalapa, Ver. A 5 de Julio de 2013

2. EXPERIMENTO DE FISICA
“ADIOS AL FOCO INCANDESCENTE”
El objetivo de nuestro trabajo es: Justificar
Experimentalmente las razones para cambiar los focos
incandescentes por otro tipo de focos en el hogar.
Perla Marina Sosa Limias
María Fernanda Serna Cortés

3. De acuerdo a la Comisión Nacional de Uso Eficiente de la
Energía en México existen 290 millones de focos
incandescentes.

5. Para lograr nuestro objetivo mediremos la cantidad de calor y el
nivel de iluminación que producen los focos de 100 y 60 watts
incandescentes y sus equivalentes.
Incandescente LFC ahorrador
Halógeno Tipo LED

6. MEDICION DEL CALOR QUE GENERA CADA FOCO
Para medir la cantidad de calor empleamos recipientes de unicel como
calorímetros.
Estos fueron llenados con 1.5 litros de agua en el cual fue sumergido el foco.
La tapa fue sujetada con cinta para evitar que la fuerza de empuje sacara el
foco del agua. Medimos la temperatura inicial del agua antes de poner en
funcionamiento el foco.
Una vez encendido, el agua empezará a ganar el calor producido por el
foco. El tiempo de prueba fue de 30 minutos. Tomando la temperatura cada
60 segundos.

7. MEDICION DEL CALOR Y CORRIENTE ELECTRICA
Focos 100 watts
Focos 60 watts

8. TIPO DE FOCO
CALOR
ESPECIFICO
DEL AGUA
(J/kg °C)
MASA
DEL
AGUA
m (Kg)
TEMP.
INICIAL
To (°C)
TEMP.
FINAL T
(°C)
TIEMPO
t (seg)
CALOR
Q
(JOULES)
Q= mc (T-To)
Potencia
referida
al calor
(Watts)
P=Q/t
% CALOR
RELATIVO AL
INCANDESCENTE
%
ENERGIA
LUMINOSA
Incandescente 4184 1.5 31.1 47.6 1800 103,554.0 57.53 57.53 42.47
Halógeno 4184 1.5 31.3 43.7 1800 77,822.4 43.23 43.23 56.77
LFC 4184 1.5 31.6 33.3 1800 10,669.2 5.92 5.92 94.08
100 WATTS

9. TIPO DE FOCO
CALOR
ESPECIFICO
DEL AGUA
(J/kg °C)
MASA
DEL
AGUA
m (Kg)
TEMP.
INICIAL
To (°C)
TEMP.
FINAL T
(°C)
TIEMPO
t (seg)
CALOR
Q
(JOULES)
Q= mc (T-To)
Potencia
referida
al calor
(Watts)
P=Q/t
% CALOR
RELATIVO AL
INCANDESCENTE
%
ENERGIA
LUMINOSA
Incandescente 4184 1.5 31.2 40 1800 55,228.8 30.68 51.13 48.87
Halógeno 4184 1.5 31.3 38.8 1800 47,070.0 26.15 43.58 56.42
LFC 4184 1.5 31.3 33.8 1800 15,690.0 8.71 14.51 85.49
LED 4184 1.5 31.6 33.3 1800 10,669.2 5.92 9.86 90.14
60 WATTS

10. Incandescente
Halógeno
LFC Ahorrador
X LED
Focos de100
Watts
∆T=16.6 °C
∆T=12.4 °C
∆T=1.7 °C
Comparación del incremento de Temperatura

11. Incandescente
Halógeno
LFC Ahorrador
LED
Focos de 60
Watts
∆T=8.8 °C
∆T=7.5 °C
∆T=2.5 °C
∆T=1.7 °C
Comparación del incremento de Temperatura

12. MEDICION DEL NIVEL DE ILUMINACION
Utilizamos placas cuadradas de unicel de 0.5 m de longitud para formar un
cubo donde se aislaron los focos y se midió su nivel de iluminación
mediante un luxómetro.
Focos 100 watts Focos 60 watts

13. TIPO DE FOCO LUXES VOLTAJE (Volts) CORRIENTE (I)
POTENCIA REAL DE
OPERACIÓN (P =VI)
Watts
COSTO DE OPERACIÓN:
5HRS DIARIAS DURANTE
2 MESES
=Watts/1000(5)(60)(0.685)
$
Incandescente 4091 122 .817 99.67 20.48
Halógeno 3929 122 .600 73.2 15.04
LFC 2894 122 .204 24.88 5.11
100 WATTS

14. TIPO DE FOCO LUXES VOLTAJE (Volts) CORRIENTE (I)
POTENCIA REAL DE
OPERACIÓN (P =VI)
Watts
COSTO DE OPERACIÓN:
5HRS DIARIAS DURANTE
2 MESES
=Watts/1000(5)(60)(0.685)
$
Incandescente 1979 122 .462 56.36 11.58
Halógeno 1998 122 .358 43.67 8.97
LFC 1461 122 .100 12.2 2.50
LED 2341 122 .104 12.68 2.60
60 WATTS

15. Incandescente
Halógeno
LFC Ahorrador
X LED
Focos de100
Watts
Comparación de costos de Operación (5hr diarias por bimestre)
(3.5, 77.9)
(4.4, 96.3)

16. Comparación de costos de Operación (5hr diarias por bimestre)
Incandescente
cambio
Halógeno
LFC Ahorrador
LED
Focos de 60
Watts
(9.1, 112.4)
(5.9, 74.8)
(19.5, 250.9)

17. CONCLUSION
Al analizar las graficas de costos e incremento de temperatura
podemos concluir que los focos menos convenientes son los
incandescentes por lo que es urgente que se cambien por otro tipo
de focos en el hogar.
Así que a partir de ahora:
Adiós al foco incandescente!

18.  Bueche, Frederick, Fundamentos de la Física, México, McGraw-Hill,
1996.
 Pérez, Héctor, Física general, México, Publicaciones Cultural, 1992.
 Tippens, Paul, Física: conceptos y aplicaciones, México, McGraw-Hill,
1996.
 http://foro.juegosonline.com.py/index.php?showtopic=85776
 http://www.luxes.es/index.php?option=com_content&view=category&layo
ut=blog&id=41&Itemid=113&lang=es
 http://www.conuee.gob.mx/work/sites/CONAE/resources/LocalContent/7
364/2/hogar.pdf
BIBLIOGRAFÍA