Práctica de laboratorio Calor y transferencia
Enviado por Pablo Andres Vertel Cardona • 28 de Abril de 2025 • Apuntes • 1.617 Palabras (7 Páginas) • 20 Visitas
CALOR Y TRANSFERENCIA
Pablo Andrés Vertel Cardona
Luis Ángel Argel García
Jandi Camargo Molina
Yisel Gonzales Ávila
Universidad de Córdoba.
Facultad de ciencias básicas – Biología
Biofísica
ABSTRACT
In this laboratory practice, we focused on heat and energy transfer. We started working with a device called a Peltier, which has the ability to convert thermal energy (heat) into electrical energy. Its operation consists of cooling and heating two contact points between two different metal conductors by passing a continuous current through them. To begin the experiment, we started by cooling it. As we did this, we noticed that it started to rotate. This movement was a sign that the Peltier was converting heat into mechanical energy. Then, we heated the Peltier. As we did this, we observed that the Peltier started to rotate even faster. This indicated to us that at higher temperatures, the Peltier can produce more energy.We also conducted an experiment with a thermocouple. A thermocouple is a temperature sensor used to measure the temperature of an object or environment. It is made up of two different metals joined at one end, which generate a small electric current when heated. This current is generated thanks to the temperature difference between one side, called the hot junction, and the other end, which is usually called the cold junction. We used this device in the laboratory to measure the temperature of water droplets that we had spread in a Petri dish.
RESUMEN
En esta práctica de laboratorio nos centramos en el calor y la transferencia de energía. Iniciamos trabajando con un dispositivo llamado peltier, este dispositivo tiene la capacidad de convertir la energía térmica (calor) en energía eléctrica, el funcionamiento de este consiste en el enfriamiento y calentamiento de dos puntos de contacto que están entre dos conductores de distintos metales al hacerles pasar una corriente continua entre estos. Para comenzar con este el experimento, iniciamos enfriando lo. Al hacerlo, notamos que este comenzó a girar. Este movimiento fue una señal de que el Peltier estaba convirtiendo el calor en energía mecánica. Luego, calentamos el Peltier. Al hacerlo, observamos que el Peltier comenzó a girar aún más rápido. Esto nos indicó que, a mayor temperatura, el Peltier puede producir más energía. También realizamos un experimento con una termocupla. Una termocupla es un sensor de temperatura que se utiliza para medir la temperatura de un objeto o ambiente. Está formada por dos metales diferentes unidos en un extremo, que generan una pequeña corriente eléctrica cuando se calientan. Esta corriente es generada gracias a la diferencia de la temperatura entre uno de los lados, denominado punto caliente y el otro extremo, que por lo general se denomina punto frío. Utilizamos este dispositivo en el laboratorio para medir la temperatura de unas gotas de agua que habíamos esparcido en una caja de Petri.
INTRODUCCION
El calor y la transferencia de calor desempeñan un papel fundamental en los procesos biológicos y en la regulación de la temperatura en los organismos vivos. El calor se define como la transferencia de energía de una parte a otra de un cuerpo o entre diferentes cuerpos debido a una diferencia de temperatura. La transferencia de calor puede ocurrir a través de diferentes mecanismos, como la conducción, la convección y la radiación.
La conducción es el proceso de transferencia de calor a través de la interacción directa de partículas en contacto físico. Por ejemplo, cuando una persona toca un objeto caliente, el calor se transfiere a través de la conducción desde el objeto al cuerpo humano. La convección, por otro lado, implica el movimiento de un fluido, como el aire o el agua, que transporta calor de un lugar a otro. Por ejemplo, cuando el viento sopla y enfría nuestra piel, esto se debe a la convección del aire más frío. La radiación es otro mecanismo de transferencia de calor que implica la emisión y absorción de energía radiante en forma de ondas electromagnéticas. Un ejemplo común de radiación es la transferencia de calor del sol a la Tierra.
La transferencia de calor y la regulación de la temperatura son especialmente importantes para los organismos vivos. Los seres vivos tienen mecanismos para mantener su temperatura interna dentro de un rango óptimo, lo que se conoce como homeostasis térmica. Esto se logra mediante procesos como la vasodilatación y la vasoconstricción, que regulan el flujo sanguíneo y la transferencia de calor en el cuerpo. Además, los organismos también utilizan mecanismos de aislamiento, como el uso de plumas, pelo o grasa, para reducir la pérdida de calor hacia el ambiente.
OBJETIVOS
- Medir el calor
- Estimar la energía libre
- Determinar la transferencia de calor
MATERIALES Y METODOS
- Hielo
- Elemento peltier
- Motor pequeño
- Caja de Petri
- Mechero de alcohol
- Fósforos
- Agua del grifo
- Termocupla
- Laptop con software para medir la temperatura
Primer procedimiento
- Se agregaron gotas de agua en una caja de Petri con agua del grifo.
- Se separaron las gotas de agua el agua.
- Se midió la temperatura con una termocupla en cada gota de agua.
- Se conectó la termocupla a la laptop.
- Se abrió el software para medir la temperatura.
- Se consignó la temperatura de cada gota de agua.
Segundo procedimiento
- Se colocó el hielo en la caja de Petri.
- Se colocó el elemento peltier sobre el hielo en la caja de Petri.
- Se conectaron los dos cables del elemento peltier al motor pequeño.
- Se encendió un mechero de alcohol con ayuda de fósforos.
- Se colocó la flama del mechero sobre el elemento peltier del lado opuesto al hielo, con el fin de calentarlo.
- Se observó que reacción tuvo el motor.
PREDICCIONES
Predicción 1: Se espera que, durante el primer procedimiento con las gotas de agua, la medición de la temperatura con la termocupla y el software permita cuantificar el calor presente en cada gota. Las diferencias de temperatura registradas entre las gotas indicarán variaciones en la cantidad de calor.
Predicción 2: A través del segundo procedimiento con el elemento peltier y el motor pequeño, la respuesta del motor al calor aplicado podría proporcionar información sobre la energía libre estimada en el sistema. La relación entre el cambio en la temperatura del elemento peltier y el rendimiento del motor podría ser indicativa de la energía libre en juego.
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