Equilibrio
Térmico.
Practica
N°4
Las
ideas sobre el origen y naturaleza del calor han variado en los dos últimos siglos. La teoría del calórico o fluido tenue que situado en los
poros de la materia pasaba de los cuerpos calientes -en los que
supuestamente se hallaba en mayor cantidad- a los cuerpos fríos, había ocupado
un lugar destacado en la física desde la época de los filósofos griegos. Sin embargo, y habiendo alcanzado a
finales del siglo XVIII su pleno apogeo, fue perdiendo credibilidad
al no poder explicar los resultados de los experimentos que científicos tales como los de que Benjamín
Thomson o Humphrey Davy realizaron.
Una
vieja idea aceptada por sabios del siglo XVII como Galileo Galilei o Robert Boyle resurgió de nuevo. El propio
Thompson según sus propias palabras, aceptó la vuelta a aquellas «viejas
doctrinas que sostienen que el calor no es otra cosa que un movimiento vibratorio de las partículas del cuerpo».
Desde
entonces las nociones de calor y energía quedaron unidas y el progreso de la
física permitió, a mediados del siglo pasado, encontrar una explicación
detallada para la naturaleza de esa nueva forma de energía, que se pone de
manifiesto en los fenómenos caloríficos.
Objetivo
El equilibrio térmico es la situación en que
la temperatura de un sistema no varía con el tiempo. En cada parte del sistema,
la energía absorbida es igual a la energía perdida.
Cuando dos sustancias u objetos que tienen
una temperatura distinta entran en contacto se da una transferencia de energía.
La sustancia u objeto que tiene una temperatura
más alta, transfiere parte de su energía a la sustancia u objeto que tiene una
temperatura más baja, hasta que ambas temperaturas se igualan y se alcanza el
equilibrio térmico. Reconoceré la transferencia de energía y cuando se alcanza
el equilibrio.
Planteamiento
La
expansión térmica ocurre al aumentar la temperatura, ya que disminuye la fuerza
que une a las moléculas y es el mayor espacio que ocupa. En el caso contrario
cuando la temperatura baja, se incrementa la fuerza que une a las moléculas,
disminuye el espacio que ocupan y se les da una contracción.
El
termómetro es un instrumento que se usa para medir la temperatura, su
funcionamiento se basa en el equilibrio térmico que se alcanza al hacer una
medición
Al
aumentar la temperatura el mercurio del termómetro se expande, aumenta su
volumen y asciende por el tubo capilar. Así mismo al bajar la temperatura el
mercurio se contrae, disminuye su volumen y deciden por el tubo capilar. La
escala del termómetro se relaciona el volumen con el que ocupa el mercurio en
el tubo capilar, con la temperatura.
De
igual forma el punto de ebullición de un líquido es la temperatura a la cual
las fases liquidas y gaseosas coexisten en el equilibrio y se lleva a cabo la
transición del estado líquido a gaseoso.
1. ¿Cómo se produce el
equilibrio térmico?
En términos más rigurosos podemos afirmar que, cuando dos sustancias a
diferentes temperaturas se encuentran próximas, se produce entre ellas un
intercambio de energía que tiende a crear el equilibrio térmico, que se produce cuando ambas temperaturas se
igualan.
2. ¿Qué es el
equilibrio químico?
Equilibrio químico es la
denominación que se hace a cualquier reacción reversible cuando se observa que
las cantidades relativas de dos o más sustancias permanecen constantes, es
decir, el equilibrio químico se
da cuando la concentración de las especies participantes no cambia, de igual
manera, en estado de equilibrio ...
3. ¿Cuándo se dice que
un sistema está en equilibrio Termodinámico?
En termodinámica, se
dice que un sistema se
encuentra en estado de equilibrio
termodinámico, si es incapaz de experimentar espontáneamente algún
cambio de estado o proceso termodinámico cuando
está sometido a unas determinadas condiciones de contorno (las condiciones
que le imponen sus alrededores).
4. ¿Cómo se transmite
el calor de un cuerpo a otro?
El calor se transmite de un lugar a otro de tres maneras diferentes:
1. Por conducción
entre cuerpo sólidos en contacto.
2. Por convección en
fluidos (líquidos o gases)
3. Por radiación a
través del medio en que la radiación pueda propagarse.
5. ¿Cuáles son los
tres tipos de transferencia de calor?
Uno de los temas más tratados en Energiza, aunque de forma indirecta es
la transferencia de calor, ya
sea en forma de calefacción, aire acondicionado o pérdidas energéticas. Es por
esto que hoy queremos aclarar las tres formas básicas de transmisión de calor que existen: radiación,
conducción y convección.27 jun. 2013
1. ¿Qué es es el
calor?
Calor es un tipo de energía que se
produce por la vibración de moléculas y que provoca la subida de las
temperaturas, la dilatación de cuerpos, la fundición de sólidos y la
evaporación de líquido. De una forma genérica, es una temperatura elevada en el
ambiente o en el cuerpo.7 abr. 2017
2. ¿Qué es un sistema
termodinámico?
Un sistema termodinámico es
una parte del Universo que se aísla para su estudio. Este aislamiento se puede
llevar a cabo de una manera real, en el campo experimental, por ejemplo, una
máquina térmica, o de una manera ideal como la máquina de Carnot, cuando se
trata de abordar un estudio teórico.
3. ¿Qué es el
equilibrio térmico dar un ejemplo?
El equilibrio térmico es
aquel estado en el cual se igualan las temperaturas de dos cuerpos, las cuales,
en sus condiciones iniciales presentaban diferentes temperaturas, una vez que
las temperaturas se equiparan se suspende el flujo de calor, llegando ambos
cuerpos al mencionado equilibrio
térmico.
3 Hipótesis
1. ¿El
calor pasa de un cuerpo a otro?
2.
¿Cuándo se mezclan dos sustancias de
igual masa, (en este caso es el agua), estas intercambian temperaturas;
ejemplo: una de las masas aumenta y la otra disminuye (su temperatura)?
3.
¿Se logró
equilibrar la temperatura del líquido?
METODOLOGÍA
1. Un
Recipiente de plástico de aproximadamente 500 ml
2. Un
vaso dosificador de jarabe
3. Un
termómetro de alcohol de -10°C (1/100)
4. Una
lámpara de alcohol o mechero
5. Una
caja de cerillos o encendedor
6. Un
recipiente metálico de aproximadamente 500ml para calentar el agua
7. Un
guante para sujetar el recipiente metálico
8. Alcohol
etílico desnaturalizado
9. Agua
del grifo
10. Hielo
en cubos
1. Vierte
agua del grifo a un recipiente metálico hasta llenarlo aproximadamente a la
cuarta parte de su capacidad.
2. Enciende
una rapara de alcohol. Con un guante sujeta el recipiente metálico y con precaución
caliéntalo para que la temperatura del agua contenida en él sea alrededor de
80°C, aproximadamente en 15 minutos.
3. Para
preparar el baño, agrega el agua caliente al recipiente de plástico hasta
llenarlo una cuarta parte de su capacidad.
4. Añade
alrededor de 5ml de alcohol etílico desnaturalizado a un vaso dosificador de
jarabe, el alcohol etílico se puede sustituir por cualquier otro tipo líquido
disponible.
5. Mide
la temperatura del agua y del alcohol, anótala.
6. Después
introduce en el baño de agua caliente el vaso dosificador que contiene la
muestra de alcohol etílico. Mide nuevamente la temperatura de ambos líquidos y
anótala.
7. Continua
midiendo cada minuto la temperatura de los dos líquidos hasta que los dos se
iguales y se alcancen el equilibrio térmico. Registra los datos.
La unidad didáctica que se diseñó toma en cuenta los
resultados de la investigación educativa
y hace un análisis crítico de los contenidos para que, mediante una
secuencia y una Metodología didácticas, propicie la construcción más significativa
del concepto equilibrio químico por parte De los alumnos.
Resultado
Al
final de la práctica concluimos y dimos por final que se hizo con éxito el
equilibrio térmico y la calculación de temperatura en los recipientes con los
materiales que utilizamos, cabe recalcar que no utilizamos hielos, sin embargo
esto no implico el procedimiento de este experimento.
Análisis
de resultado
En
esta practica nos percatamos casi perfectamente del resultado, solamente era
cuestión de tiempo y de comenzar a preparar los ingredientes o materiales para
realizar este experimento.
CONCLUSIONES
El calor pasa del cuerpo de mayor temperatura al cuerpo
de menor temperatura. El paso del calor se interrumpe cuando se igualan las
temperaturas. Se dicen entonces, que se ha llegado a un equilibrio térmico.
El equilibrio térmico es una transferencia de energía en forma de calor,
donde 2 cuerpos uno a más alta temperatura que el otro, este de más temperatura
cede calor al de menos temperatura y este proceso es llamado equilibrio
térmico, es decir quedan a igual temperatura. Teniendo en cuenta los distintos factores
que influyen en este proceso como lo son el material, la temperatura ambiente,
temperatura de los cuerpos coeficiente de dilatación etc.
Al final se logró obtener un equilibrio de temperatura y se logró lo
esperado.
Equilibrio Térmico
La
expansión térmica ocurre al aumentar la temperatura, ya que disminuye la fuerza
que une a las moléculas y es el mayor espacio que ocupa. En el caso contrario
cuando la temperatura baja, se incrementa la fuerza que une a las moléculas,
disminuye el espacio que ocupan y se les da una contracción.
El
termómetro es un instrumento que se usa para medir la temperatura, su
funcionamiento se basa en el equilibrio térmico que se alcanza al hacer una
medición
Al
aumentar la temperatura el mercurio del termómetro se expande, aumenta su
volumen y asciende por el tubo capilar. Así mismo al bajar la temperatura el
mercurio se contrae, disminuye su volumen y deciden por el tubo capilar. La
escala del termómetro se relaciona el volumen con el que ocupa el mercurio en
el tubo capilar, con la temperatura.
De
igual forma el punto de ebullición de un líquido es la temperatura a la cual
las fases liquidas y gaseosas coexisten en el equilibrio y se lleva a cabo la
transición del estado líquido a gaseoso.
1. ¿Cómo se produce el
equilibrio térmico?
En términos más rigurosos podemos afirmar que, cuando dos sustancias a
diferentes temperaturas se encuentran próximas, se produce entre ellas un
intercambio de energía que tiende a crear el equilibrio térmico, que se produce cuando ambas temperaturas se
igualan.
2. ¿Qué es el
equilibrio químico?
Equilibrio químico es la
denominación que se hace a cualquier reacción reversible cuando se observa que
las cantidades relativas de dos o más sustancias permanecen constantes, es
decir, el equilibrio químico se
da cuando la concentración de las especies participantes no cambia, de igual
manera, en estado de equilibrio ...
3. ¿Cuándo se dice que
un sistema está en equilibrio Termodinámico?
En termodinámica, se
dice que un sistema se
encuentra en estado de equilibrio
termodinámico, si es incapaz de experimentar espontáneamente algún
cambio de estado o proceso termodinámico cuando
está sometido a unas determinadas condiciones de contorno (las condiciones
que le imponen sus alrededores).
4. ¿Cómo se transmite
el calor de un cuerpo a otro?
El calor se transmite de un lugar a otro de tres maneras diferentes:
1. Por conducción
entre cuerpo sólidos en contacto.
2. Por convección en
fluidos (líquidos o gases)
3. Por radiación a
través del medio en que la radiación pueda propagarse.
5. ¿Cuáles son los
tres tipos de transferencia de calor?
Uno de los temas más tratados en Energiza, aunque de forma indirecta es
la transferencia de calor, ya
sea en forma de calefacción, aire acondicionado o pérdidas energéticas. Es por
esto que hoy queremos aclarar las tres formas básicas de transmisión de calor que existen: radiación,
conducción y convección.27 jun. 2013
1. ¿Qué es es el
calor?
Calor es un tipo de energía que se
produce por la vibración de moléculas y que provoca la subida de las
temperaturas, la dilatación de cuerpos, la fundición de sólidos y la
evaporación de líquido. De una forma genérica, es una temperatura elevada en el
ambiente o en el cuerpo.7 abr. 2017
2. ¿Qué es un sistema
termodinámico?
Un sistema termodinámico es
una parte del Universo que se aísla para su estudio. Este aislamiento se puede
llevar a cabo de una manera real, en el campo experimental, por ejemplo, una
máquina térmica, o de una manera ideal como la máquina de Carnot, cuando se
trata de abordar un estudio teórico.
3. ¿Qué es el
equilibrio térmico dar un ejemplo?
El equilibrio térmico es
aquel estado en el cual se igualan las temperaturas de dos cuerpos, las cuales,
en sus condiciones iniciales presentaban diferentes temperaturas, una vez que
las temperaturas se equiparan se suspende el flujo de calor, llegando ambos
cuerpos al mencionado equilibrio
térmico.
