Termodinamica

OBJETIVOS GENERALES

Realizar prácticas de laboratorio con la finalidad de estudiar los sistemas cerrados en termodinámica.

Observar los cambios producidos en función del tiempo en las fases de nuestra práctica para poder obtener conclusiones importantes .

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Familiarizarnos con los instrumentos y materiales a emplearse en la práctica.

Realizar cálculos de interés como el calor sensible y latente absorbido por el agua en función del tiempo.

Establecer una metodología para realizar esta práctica de manera ordenada, participativa y eficiente.

Interpretar correctamente los datos obtenidos mediante los instrumentos empleados.

MARCO TEÓRICO

Las ideas acerca de la naturaleza del calor han variado apreciablemente en los dos últimos siglos. La teoría del calórico o fluido tenue que situado en los poros o intersticios 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.

Calor representa la cantidad de energía que un cuerpo transfiere a otro como consecuencia de una diferencia de temperatura entre ambos. El tipo de energía que se pone en juego en los fenómenos caloríficos se denomina energía térmica. El carácter energético del calor lleva consigo la posibilidad de transformarlo en trabajo mecánico. Sin embargo, la naturaleza impone ciertas limitaciones a este tipo de conversión, lo cual hace que sólo una fracción del calor disponible sea aprovechable en forma de trabajo útil.

La temperatura se mide en unidades llamadas grados, por medio de los termómetros, esto se refiere que para medir la temperatura utilizamos una de las magnitudes que sufre variaciones linealmente a medida que se altera la temperatura.

Mide la concentración de energía y es aquella propiedad física que permite asegurar si dos o más sistemas están o no en equilibrio térmico (cuando dos cuerpos están a la misma temperatura), esto quiere decir que la temperatura es la magnitud física que mide cuan caliente o cuan frío se encuentra un objeto.

Temperatura es el promedio de la energía cinética de las moléculas de un cuerpo.

La relación es que la temperatura mide la concentración de energía o de velocidad promedio de las partículas y el calor como medio de energía térmica en tránsito.

Para una mejor explicación de esta relación lo mostraremos con un ejemplo: si ponemos un recipiente con agua representa la cantidad de calor que un cuerpo sede o absorbe en un instante dado, el nivel que esta alcanza representa su temperatura. Si la cantidad de agua, sube el nivel, esto es, si aumenta la cantidad de calor que posee el cuerpo, aumenta también su temperatura.

Otro ejemplo se nota cuando encendemos un fósforo, se logra una alta temperatura pero bajo contenido calórico.

La temperatura es independiente de la cantidad de sustancia, el calor en cambio depende de la masa, de la temperatura y del tipo de sustancia.

MATERIAL Y EQUIPO

Recipiente graduado para la recolección del líquido a calentar.

Termómetro bimetálico.

Termocupla.

Depósito con una resistencia eléctrica.

Agua (4 y 5 litros).

Cronometro, amperímetro.

Olla de presión.

Hornilla

Termómetro manual.

Manómetro

Cronómetro

PROCEDIMIENTO

SISTEMAS ABIERTOS A LA ATMÓSFERA

El procedimiento de la práctica se basa en la medición constante de temperatura de un líquido, en nuestro caso el Agua, que se encuentra expuesta a la atmosfera a medida que se añade a calor al sistema. Detallando los pasos a seguir son los siguientes:

En un recipiente medir la cantidad de 5 litros de agua.

Vaciar en el depósito donde se encuentra la resistencia eléctrica, el volumen total del líquido.

Preparar la termocupla para suministrar energía al sistema.

Encender la termocupla para al tiempo en que inicia el cambio de temperatura en el sistema.

Colocar los instrumentos de medida n contacto con l líquido para monitorear el proceso.

Encender la resistencia eléctrica ubicada en el depósito.

Monitorear la variación de temperatura en intervalos de un minuto.

Elaborar una tabla de los datos obtenidos hasta el momento de la ebullición.

Documentar los valores en el momento que el agua empieza a hervir.

Recolectar 2 litros de agua a temperatura ambiente.

Apagar la resistencia eléctrica.

Realizar una mezcla en el depósito entre los 5 litros de agua caliente y los 2 litros de agua a temperatura ambiente.

Documentar los valores de temperatura obtenidos luego de realizar la mezcla.

Evacuar el líquidos del depósito, la totalidad de la mezcla

Apagar los instrumentos utilizados.

EN SISTEMAS ABIERTOS A PRESIÓN

En esta práctica el incremento de temperatura se va a ejercer en un líquido que se encuentra en un recipiente cerrado conocido como olla

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