ENERGIA TERMICA

Colegio Agustiniano Cristo Rey

Física de 3er año

Prof.: Rosa Fernández

Integrantes: Sthephanie Canelón #7                 Ashly Delgado #10                                                                     Darenny Quintero #27                Reynaldo Sánchez #32

Laboratorios de Energía Térmica con simulador. (20%) 

Practica 1: Equilibrio térmico 

Introducción 

¿Qué es el calor?

Es aquella energía que se transfiere de un cuerpo a otro, debido a la diferencia  de temperatura que entre ellos existe.

¿Cuándo cesa la transferencia de energía?

Cuando ambas sustancias alcanzan una misma temperatura llamada  «temperatura de equilibrio térmico» (TE)

[pic 1]

El proceso analizado anteriormente podemos representarlo de una manera más  sencilla mediante un DIAGRAMA LINEAL DE TEMPERATURA, como se  muestra: [pic 2]

Por conservación de la energía:

[pic 3]

QG: cantidad de calor ganado QP: cantidad de calor perdido

Simulador:https://labovirtual.blogspot.com/search/label/equilibrio%20t %C3%A9rmico 

1-OBJETIVOS 

1- Estudiar procesos de transferencia de calor

2- Aplicar el principio de conservación de la energía

3- Determinar la temperatura final de una mezcla

2-FUNDAMENTO TEÓRICO 

Equilibrio térmico

El equilibrio térmico es aquel estado en el cual se igualan las temperaturas de dos cuerpos, las cuales, en sus condiciones iniciales presentaban diferentes valores; una vez que las temperaturas se han equiparado, se suspende el flujo neto promedio de calor entre ambos cuerpos, alcanzándose con ello el mencionado equilibrio térmico del sistema termodinámico.

Cuando una sustancia se está fundiendo o evaporándose está absorbiendo cierta cantidad de calor llamada calor latente de fusión o calor latente de evaporación, según el caso. El calor latente, cualquiera que sea, se mantiene oculto, pero existe aunque no se manifieste un incremento en la temperatura, ya que mientras dure la fundición o la evaporación de la sustancia no se registrará variación de la misma.

La experiencia ha demostrado que la cantidad de calor tomada (o cedida) por un cuerpo es directamente proporcional a su masa y al aumento (o disminución) de temperatura que experimenta.

La expresión matemática de esta relación es la ecuación calorimétrica:

Q = m·Ce·(Tf-Ti)

En palabras más simples, la cantidad de calor recibida o cedida por un cuerpo se calcula mediante esta fórmula, en la cual m es la masa, Ce es el calor específico, Ti es la temperatura inicial y Tf la temperatura final.  Por lo tanto, Tf – Ti = ΔT (variación de temperatura).

Si Ti > Tf el cuerpo cede calor Q < 0

Si Ti < Tf el cuerpo recibe calor Q > 0

Se define calor específico (Ce) como la cantidad de calor que hay que proporcionar a un gramo de sustancia para que eleve su temperatura en un grado centígrado. En el caso particular del agua Ce vale 1 cal/gº C ó 4,186 J.

3-MATERIAL Y PROCEDIMIENTO 

vasos de precipitados(3)

termómetros (3)

agua

[pic 4]

4-ACTIVIDADES 

1-Selecciona el volumen de agua y la temperatura de cada uno de los vasos de precipitados.

[pic 5]

2- Anota los valores seleccionados.

Volumen 1 = 40ml  T1= 5°C

Volumen 2 = 70ml  T2= 35°C

3- Predice la temperatura de la mezcla. Con la siguiente relación

m1. ce. (T1 − TE) = −m2. ce. (T2 − TE)

                              40ml. ce. (5°C − TE) = −70ml. ce. (35°C − TE)

                               [pic 6]

                                -70 TE – 40 TE = -2650 °C

                                                     TE= -2650°C /-110

                                                      TE= 24,1°C

donde:     1litro de agua = 1Kg de agua. CH2O = 1cal.g.°C

4-Mezcla los dos volúmenes y compara el resultado experimental con el valor  que has calculado teóricamente.

Los valores son iguales.

5- BIBLIOGRAFÍA

http://es.wikipedia.org/wiki/Equilibrio_t%C3%A9rmico 

https://www.profesorenlinea.cl/fisica/Calor_Cantidad.html

http://www.profesorenlinea.cl/fisica/Calor_Equilibrio_termico.html

Practica 2: Calor específico 

Introducción 

Calor sensible (Q) Es el calor absorbido o entregado por un cuerpo cuando  cambia su temperatura sin cambiar su estado físico.

[pic 7][pic 8]

Simulador:

 https://po4h36.wixsite.com/laboratoriovirtual/calor-espec-fico 

1-OBJETIVOS 

a- Determinar experimentalmente el calor específico de diferentes materiales.

b- Comprobar que el calor específico es independiente de la masa.

1- FUNDAMENTOS TEÓRICOS 

Calor específico (también llamado capacidad térmica específica o capacidad calórica específica) a la cantidad de calor que se requiere para que una unidad de una sustancia incremente su temperatura en una unidad de grado Celsius.

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