FÍSICA II. (Versión Preliminar) CUADERNO DE ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE, CONSOLIDACIÓN Y RETROALIMENTACIÓN

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1 COLEGIO DE BACHILLERES COORDINACIÓN DE ADMINISTRACIÓN ESCOLAR Y DEL SISTEMA ABIERTO CUADERNO DE ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE, CONSOLIDACIÓN Y RETROALIMENTACIÓN DE LA ASIGNATURA FÍSICA II (Versión Preliminar) 1

2 FÍSICA II Coordinador General del Proyecto: Álvaro Álvarez Barragán Dirección Técnica: Uriel Espinosa Robles Coordinación : Luis Antonio López Villanueva Elaboración: Silvia Rodríguez Rodríguez Revisión de contenido: Hazael Huerta Romero Alberto Romero Ojeda Asesoría Pedagógica: Obdulia Martínez Villanueva Diseño Editorial Mayra Nancy Martínez Zamudio Julia Mary Soriano Saenz Asistencia Técnica Alfredo Barrera Hernández copyright en trámite para el colegio de Bachilleres, México. Colegio de Bachilleres, México Rancho Vista hermosa No. 105 Ex-Hacienda Coapa, 04920, México, D.F. La presente obra fue editada en el procesador de palabras Word 97. Word 97, es marca registrada por Microsoft Corp. Ninguna parte de esta publicación, incluido el diseño de la cubierta, puede reproducirse, almacenarse o transmitirse en forma alguna, ni tampoco por medio alguno, sea este eléctrico, electrónico, químico, mecánico, óptico, de grabación o de fotocopia, sin la previa autorización escrita por parte del Colegio de Bachilleres, México. 2

3 INDÍCE PRESENTACIÓN 4 INTRODUCIÓN. 5 I. OBJETIVOS DE EVALUACIÓN SUMATIVA 6 II. TEMAS FUNDAMENTALES. 8 III. RETROALIMENTACIÓN Y VERIFICACIÓN DE APRENDIZAJE COMPENDIO FASCÍCULO 1. MÁQUINAS SIMPLES Y ENERGÍA INTERNA COMPENDIO FASCÍCULO 2. TRANSMISIÓN DE ENERGÍA EN SÓLIDOS COMPENDIO FASCÍCULO 3. PRESIÓN Y ENERGÍA EN FLUIDOS 22 IV. HOJA DE COTEJO DE LA EVALUCIÓN 30 V. EVALUACIÓN MUESTRA HOJA DE RESPUESTAS HOJA DE COTEJO 51 BIBLIOGRAFÍA 52 3

4 PRESENTACIÓN El presente Cuaderno de Actividades de Aprendizaje, Consolidación y Retroalimentación ha sido elaborado tomando en cuenta los diferentes aspectos que caracterizan a los estudiantes del Sistema de Enseñanza Abierta del Colegio de Bachilleres. El cuaderno ha sido estructurado de tal forma que facilite la verificación de los aprendizajes obtenidos a través del estudio del compendio fascicular. Los elementos de didácticos que lo estructuran son los siguientes: Objetivos de evaluación sumativa que te informa acerca de lo que se pretende lograr con el estudio del compendio fascicular. Temas fundamentales donde se mencionan los contenidos que a nivel general se abordan en el Cuaderno. Retroalimentación y verificación de aprendizajes en el cual encontrarás instrucciones generales y del compendio fascicular, la síntesis de cada tema, ejemplos y evaluación a contestar. Hoja de cotejo de evaluación en la cual identificarás respuestas correctas de los reactivos a que respondiste. Evaluación muestra donde se te presentan reactivos semejantes a los que te vas a encontrar en tu evaluación final de la asignatura. Bibliografía que te apoya en la ampliación del conocimiento independientemente del compendio fascicular. Esperando te sirva de apoyo para tu aprendizaje: TE DESEAMOS SUERTE! 4

5 INTRODUCCIÓN El Departamento de Evaluación de la CAESA como parte de su actividad y basado en la concepción de evaluación que se tiene...como un proceso integral, sistemático, continuo y flexible, que valora aspectos y elementos... por medio de la aplicación de distintas técnicas, procedimientos e instrumentos que proporcionan información... que permite tomar decisiones... 1 ha elaborado el siguiente Cuaderno de Actividades de Aprendizaje, Consolidación y Retroalimentación. El cuaderno tiene el propósito de apoyar al estudiante en su proceso de asesoría que desarrolla en el Sistema de Enseñanza Abierta, es un trabajo que da cuenta de la totalidad de objetivos de evaluación sumativa de la asignatura a la que está dirigida; cabe señalar que es un documento para uso del estudiante y del asesor. Asimismo tiene como finalidad apoyar en los aprendizajes que posee el estudiante, además de prepararlo para la evaluación sumativa, ya que resolviendo los ejercicios que se presentan, se reafirmarán e identificarán aquellos avances y/o problemáticas que se tienen de uno o más contenidos de la asignatura. La asignatura de Física II, tiene como objetivo general, introducirse al estudio de la transferencia de energía (calor), para abordar el estudio del Modelo Cinético Molecular, procesos termodinámicos, así como la transmisión de energía a través del concepto de presión en sólidos y fluidos. Además, sirve como base para abordar Física III y Física Moderna I, para esto se auxilia de otras materias como Matemáticas, para la abstracción en el planteamiento de problemas donde hay que desarrollar la relación de proporcionalidad, ecuaciones algebraicas y funciones trigonométricas, con Taller de Lectura y Redacción para la comprensión, análisis y redacción de textos relacionados con la materia; con Química para establecer cuales son los cambios Físicos y Químicos y con Biología que establece los diferentes niveles de organización de la materia viva. Con base a lo anterior, este Cuaderno de Actividades de Aprendizaje, Consolidación y Retroalimentación apoyará: Al Asesor. Para emplear las propuestas como un apoyo más para el proceso formativo de los estudiantes, conjuntamente con los fascículos y materiales que haya desarrollado como parte de su práctica educativa. ESPERAMOS LE SEA DE UTILIDAD! Al Estudiante. Para utilizarlo como un apoyo en su estudio independiente, su proceso formativo y su evaluación sumativa. ÉXITO! 1 COLEGIO DE BACHILLERES, La Evaluación del Aprendizaje en el SEA. Documento Normativo. CAESA, 1998, pág

6 I. OBJETIVOS DE EVALUACIÓN SUMATIVA COMPENDIO FASCÍCULO 1 Aprenderá que la transferencia de energía en forma de trabajo o calor, puede producir energía a nivel molecular, auxiliándose de los elementos proporcionados por la teoría cinético molecular difusión y dilatación) y explicar así los cambios de estado físico. Aprenderá que la transferencia de energía en forma de trabajo o calor, para relacionarlo a la fricción con el movimiento de los cuerpos y la disipación de la energía. Determinará el trabajo que realizan las máquinas mecánicas y su eficiencia, manipulando dispositivos sencillos, donde suban y bajen objetos sin lubricante. Interpretará a la energía interna como energía de las moléculas. Aplicará la expresión matemática Ei = 42. m T Aplicará el concepto de potencia, la determinará usando dispositivos sencillos con los cuales se transmite energía en forma de calor o trabajo. COMPENDIO FASCÍCULO 2 Utilizará la expresión = k m T, para calcular los cambios de energía interna entre dos masas de agua a diferentes temperaturas que se mezclan, y de una masa de agua con un metal en desequilibrio térmico. Distinguirá que materiales emiten energía en forma de calor más rápidamente, y como se transmite. Verificará que cuando hay transmisión de energía entre dos sistemas, la energía cedida es aproximadamente igual a la energía absorbida. Identificará algunos fenómenos metereológicos, como el clima y las corrientes de aire, como consecuencia de la propagación del calor. 6

7 COMPENDIO FASCÍCULO 3 Describirá los efectos de la elasticidad del aire. Definirá el concepto de presión, como el coeficiente fuerza sobre área y reconocerá al Pascal (Pa) como unidad del sistema internacional. Determinará la presión en Kpa. Explicará la manera en que se relaciona la presión de una cantidad de aire atrapado, con el volumen y la temperatura. Identificará los procesos termodinámicos: isotérmicos, isobáricos y adiabáticos. Relacionará el peso del aire con los cambios de presión atmosférica en función de la altura sobre el nivel del mar. Identificará el principio de Pascal. Relacionará como influye la presión atmosférica en los fluidos. Definirá los conceptos de densidad y viscosidad. Identificará los principios de Arquímedes y Bernoulli. 7

8 II. TEMAS FUNDAMENTALES COMPENDIO FASCÍCULO 1 MAQUINAS SIMPLES Y ENERGIA INTERNA Máquinas simples Conservación de la energía Eficiencia Energía interna Modelo cinético molecular Transmisión de energía en agua Calentadores: - Químico - Eléctrico - Solar Potencia COMPENDIO FASCÍCULO 2 TRANSMISIÓN DE ENERGÍA EN SÓLIDOS Equilibrio térmico Capacidad térmica especifica Corrientes de convección COMPENDIO FASCÍCULO 3 PRESIÓN Y ENERGÍA EN FLUIDOS Presión Elasticidad del aire Presión Presión atmosférica Procesos termodinámicos Energía en fluidos Principio de Pascal Principio de Arquímedes Principio de Bernoulli 8

9 III. RETROALIMENTACIÓN VERIFICACIÓN DE APRENDIZAJES 3.1 COMPENDIO FASCÍCULO 1. MÁQUINAS SIMPLES Y ENERGÍA INTERNA Este compendio fascículo 1 consta de dos unidades. En la unidad 1 como trabajan las máquinas y su utilidad, así como el uso de la energía. En la unidad 2 estudiarás la transmisión de energía al agua mediante distintos tipos de calentadores, así como la potencia de éstos. Capítulo 1 En este capítulo determinaste que es una máquina, su eficiencia y potencia; transmisión de energía en forma de calor o trabajo; interpretaste la energía interna a partir del modelo cinético molecular (difusión y dilatación de cuerpos). Máquinas simples Las máquinas son artefactos creados por el hombre para facilitarse la vida y realizar menor esfuerzo corporal, sustituyéndolo con mecanismos que producen la misma energía sin que el hombre desarrolle gran esfuerzo físico para producirla. Para esto veremos las bases fundamentales de las máquinas que son: palancas, poleas, planos inclinados y más adelante máquinas complejas y térmicas, etc : Palancas: una barra rígida inflexible, recta, angular o curva, que tiene un punto de apoyo ( en el cual también puede girar) de tal manera que haciendo esfuerzo sobre un extremo de la barra se puede levantar un peso o vencer la resistencia de otro cuerpo colocado en el extremo opuesto, en otras palabras sirve para transmitir una fuerza. 9

10 Poleas: La polea simple consiste en una rueda fija por la que pasa una cuerda, de uno de cuyos extremos cuelga un peso, el cual se sube jalando con la mano desde otro extremo. Plano inclinado: es una máquina que permite subir cuerpos hasta una cierta altura con un esfuerzo menor que si lo hacemos directamente en dirección vertical. Una máquina compleja es la combinación de las máquinas simples, ya que después se crearon las máquinas eléctricas, químicas, hasta llegar a las más modernas actualmente (electrónicas). Las cuales deben su funcionamiento a La Ley de la Conservación de la Energía, que nos dice que el trabajo aplicado es igual (teóricamente), al trabajo obtenido. Eficiencia en máquinas Como podrás ver una máquina no conserva toda la fuerza aplicada debido a que el trabajo de entrada es diferente al de salida. Y ésto se debe a que en todas las máquinas existe rozamiento, provocando una pérdida de energía en forma de calor. Ahora si relacionamos al trabajo de entrada con el de salida, vamos a relacionarlo con la eficiencia o rendimiento de la máquina, que tanto trabajo nos entrega la máquina a diferencia del de entrada y se calcula con la siguiente fórmula: e % = Ws x 100 We Hay que multiplicar el resultado por 100 para que obtengas el porcentaje de la eficiencia ya que este valor siempre debe ser menor de 1 y para que no te equivoques al calcular la eficiencia, toma en cuenta que el trabajo de salida es menor que el de entrada, y éste debe de ir arriba(numerador) de la división. Si el valor fuera igual a 1 estaríamos hablando de una máquina 100 % eficiente ( o máquina ideal), hasta ahora no se ha construido. 10

11 EJEMPLO Con una polea se va a subir 12 m un bote que contiene 30 kg de arena, para lo cual se le aplica una fuerza de 567 N y se jaló la cuerda 8 m. Calcula la eficiencia de la polea. Datos Fórmula Sustitución Resultado h 1 = 12 m We = Fx d We = (567 N)(8 m) e = % m = 30 kg = 4536 J F = 567 N Ws = ph h 2 = 8 m Ws = (30 kg)(9.81m/s 2 )(12m) e = Ws = J We e = 3531 x 100 = 77.8 % 4536 Cuál es la eficiencia de un juego de sube y baja que en un extremo se aplicó una fuerza de 486 N, para subir a un niño 48 kg a una altura de 1.5 m? Datos Fórmula Sustitución Resultado Fe = 486 N We = Fx d We = (486N)(1.5m) h = 1.5 m = 729 J e = 96 % m = 48 kg Ws = ph Ws = (48kg)(9.81m/s 2 )(1.5m) h = 1.5 m = J e = Ws e = J ( 100 ) = 96 % We 729 J Energía interna Como mencionamos anteriormente la energía se pierde en forma de calor y se transfiere a otro sistema, en este caso se transforma (disipa) en el medio ambiente; pero si pasara a un poco de agua ésta elevaría su temperatura, a partir del movimiento mecánico de las máquinas. Si estamos hablando de calor hay que analizar El Modelo Cinético Molecular de un cuerpo; un cuerpo está formado por una serie de moléculas y dependiendo del material del que esté compuesto es su estructura. Si hablamos de un cuerpo sólido las moléculas estarán muy juntas, si es líquido tienen una separación (podemos decir media); pero si es un gas esta separación es mucho mayor. Las moléculas de los cuerpos siempre están en constante movimiento, por lo cual diremos que es la Energía Interna de un cuerpo y generalmente se manifiesta en forma de calor ( transmisión de energía de un cuerpo a otro), que está fluyendo constantemente de un cuerpo a otro. Para que entiendas un poco mejor como es la energía interna te daremos varios ejemplos. 11

12 EJEMPLO Estudiaremos el modelo molecular de un cuerpo el cual es un cristal que tiene forma de cubo en donde están unidas las moléculas como se muestra en la figura, haz de cuenta que las uniones son pequeños resortes que soportan el constante movimiento, se le aplica calor y las moléculas tienden a moverse más rápidamente y esto provoca un alejamiento entre ellas ( los resortes se estiran o provocan una dilatación). Otra forma de ver la energía interna es colocando tres vasos con agua a diferentes temperaturas e ir agregándoles un poco de café soluble o una bolsita de té de jamaica ( por el color), te darás cuenta como se va dispersando el café en el agua, entre mayor sea la temperatura esa dispersión será más rápido. De esta forma decimos que la energía interna de un cuerpo aumentó, debido a que se aceleró el movimiento en las moléculas, provocando un aumento en su temperatura. Para cuantificar la energía de un cuerpo (en general) debemos de utilizar la fórmula de energía interna que es: Ei = Κm T Κ = constante Pero por ahora utilizaremos para calcular la energía interna en agua, que es la siguiente fórmula. Ei = 4.2 m T donde : 4.2 = la capacidad térmica del agua. m = masa T = Tf - Ti = cambio de temperatura La unidad de la energía interna es el Joule o kj 12

13 EJEMPLO A una máquina mecánica se le suministra una cantidad de agua para evitar el calentamiento; al calor lo absorbe el agua. A una muestra de 800 g se le tomó la temperatura el aumento fue de 20ºC a 42 ºC. Calcular la energía interna que recibió el agua. Datos Fórmula Sustitución m = 800 g Ei = 4.2 m T Ei = (4.2 KJ/kgºC)(0.80kg)(22ºC)= kj T = = 22 ºC Resultado = kj Si al cuerpo se le agrega calor ( se les transmite energía) provocamos que las moléculas aumenten su movimiento (ya que siempre tienen movimiento constante) y ésto provoca una separación entre ellas es decir una dilatación del material, por esta razón al trasmitirle energía a un cuerpo éste sufre de una dilatación; donde más lo notamos es en los metales, esa es la explicación el porqué las vías del tren tiene una separación o porque las divisiones en el pavimento. Como viste al trasmitirle energía a un cuerpo también aumentamos su temperatura ; pero qué es la temperatura: es la medida de la energía cinética molecular. Como ya hemos dicho un cuerpo se dilata al calentarlo y ésto es aprovechado por los termómetros de líquido. Se tienen diferentes tipos de termómetros de acuerdo a su punto de referencia ésta es para cada tipo de escala: para la Celsius utiliza el punto de fusión y de ebullición del agua como referencia; para la Fahrenheit el punto de congelación de una mezcla de hielo y sal por un lado y por otro es la temperatura normal de un cuerpo humano. La Kelvin toma como referencia el mínimo movimiento en las moléculas de un cuerpo y el punto de ebullición del agua normal tomada con un termómetro de gas a volumen constante. y sus limites de cada escala son los siguientes: La escala Celsius o grados centígrados el punto bajo es 0ºC y el alto es 100 ºC. La escala Fahrenheit el punto bajo es de 32ºF y el alto 212º F La escala Kelvin el punto bajo es 273ºk y el más alto es 373ºk Contesta las siguientes preguntas en tu cuaderno de notas tratando de no regresarte a leer la información del cuadro. 1.- Qué nos indica la eficiencia de una máquina? 2.- Si tenemos dos máquinas A y B cuya eficiencia de la primera es del 85% y en la segunda es de 72 %, tiene que ser necesario que la primera también fuera la que recibiera mayor trabajo de entrada. 3.- Al hacer una combinación de las máquinas simples estamos armando una más compleja que ventajas ves en esta aplicación. 4.- Cuando patinas en hielo hay menor fricción que si patinas en cemento, debido a la superficie, como afecta esto al intercambio de la energía. 13

14 5.- Si vas en un automóvil y frenas intempestivamente provocando un derrape podemos apreciar Utilizando el modelo cinético molecular indica qué pasa, si inflas un globo con aire caliente: 7.- Tenemos un cubo de hielo al cual se le está imprimiendo calor, cuando el hielo llega a su punto de fusión que pasa con las moléculas de éste: 8.- La razón de eficiencia de una máquina es: 9.- Una máquina simple disipará menor cantidad de energía en forma de calor cuando La temperatura Celsius o centígrada es la que conocemos, generalmente cual es su escala de referencia Una escala que comúnmente utilizamos para medir la temperatura en nuestra materia es Al calentar una esfera de metal y la quieres meter en un anillo metálico En un contenedor con agua, al calentar de C se obtuvieron 8.6 kj. calcular la cantidad de agua empleada. UNIDAD 2 En esta unidad estudiaste la transmisión de energía a partir de calentadores: químicos, eléctricos y solares, cuantificándola a partir de la ecuación = 4.2 m T, además de obtener la potencia de cada uno de ellos identificando cuál es más conveniente. TEMA: TRANSMISIÓN DE ENERGÍA Y POTENCIA. En la unidad anterior hablamos de pérdida de energía en un sistema, ahora veremos como se trasmite la energía de distintos sistemas al agua. Para ello mencionaremos tres calentadores químico, eléctrico y solar que se describirán a continuación. Calentador químico Es un dispositivo que utiliza sustancias químicas como alcohol, petróleo, gasolina, gas, ceras, etc, y mediante el proceso de combustión produce energía calorífica que en este caso la trasmitimos a una masa de agua, para variar su temperatura, si observas con cuidado las sustancias que se utilizan, entre ellas está el gas por lo tanto tu estufa, el calentador del baño, una vela, etc, son calentadores químicos; la diferencia entre uno y otro es el tiempo que tardan en trasmitir la energía a esta capacidad de trasmisión se le conoce como potencia del calentador. Calentador eléctrico También como nosotros llegamos a calentar agua por medio de un calentador eléctrico, donde utilizamos el efecto térmico de la energía eléctrica para trasmitir energía calorífica. Cuando utilizamos una cafetera eléctrica, una parrilla eléctrica, una resistencia eléctrica, etc. Tenemos otros trasmisores de energía eléctrica pero que no utilizamos para calentar agua, pero es importante mencionarlos como la plancha, calefactor, etc. También dependiendo del aparato es el tiempo que tarda en trasmitir la energía al agua, con esto también podemos calcular la potencia de este calentador. 14

15 Calentador solar Otra forma de trasmitir energía al agua es a través de la luz solar, es decir por medio del calentador solar que en todo caso podríamos utilizar una celda solar que es un dispositivo el cual absorbe y almacena la energía solar para convertirla en eléctrica (generalmente), dependiendo de la forma como transmitimos la energía, concluimos que nuestro calentador solar tardará más tiempo en trasmitir energía al agua, y con esto también podemos calcular la potencia del calentador solar. Para poder cuantificar la energía que trasmiten los calentadores al agua nos auxiliamos de la fórmula de la energía interna en agua que es Ei = 4.2 m T; la fórmula incluye la capacidad térmica específica del agua ( es decir que para incrementarle su temperatura a 1ºC a un kg de agua necesitamos 4.2 kj/kgºc) EJEMPLO Se encendió una cafetera con capacidad para 10 tazas ( que equivale a 2 lt de agua), tardó en calentar 10 min, si el agua estaba a 18º C y alcanzó una temperatura de 76ºC, Cuál es la energía transmitida? Datos Fórmula Sustitución m = 2 lt Ei= 4.2 m T Ei= (4.2 KJ/kgºC )(2kg )( 58ºC ) = KJ T=76-18= 58ºC Ei =? Ei= KJ Víctor dejó en el patio de su casa una cubeta de 12 lt de agua a medio día por 4 hrs, al revisarla encontró que el agua tenía una temperatura de 35ºC y al dejarla tenía 22ºC. Indica la energía que se le transmitió al agua. Datos Fórmula Sustitución m = 12 lt Ei= 4.2m T Ei = (4.2 KJ/kgºC )( 12 kg )( 13ºC ) = kj T=35-22= 13ºC Ei=? Ei = kj Carla va hacer una gelatina y necesita hervir 1 lt de agua para tal efecto utiliza su estufa por 15 min. al comenzar a calentar el agua su temperatura era de 18ºC y llegó a 93ºC. Calcula la energía que transmitió el calentador químico. Datos Fórmula Sustitución m = 1 kg Ei = 4.2 m T Ei = (4.2 KJ/kgºC )(1 kg )( 75ºC ) = 315 kj T=93-18 = 75ºC Ei =? Ei = 315 kj 15

16 En todos los ejemplos te diste cuenta que se maneja el tiempo con el que se trasmite la energía, si recuerdas en la descripción de los calentadores hablamos de potencia; la potencia nos da una idea de la rapidez con que se efectúa un trabajo, por lo que podemos decir que un calentador es más potente si utiliza menos tiempo en transmitir la energía, y la podemos calcular con la siguiente fórmula: P = Ei t La unidad con que se mide la potencia es Watt, en otras palabras diremos que equivale a J/s EJEMPLO 1 watt = 1 Joule = J 1 s Utilizando los ejemplos de energía interna calcula la potencia de cada uno de los calentadores mencionados. Se encendió una cafetera con capacidad para 10 tazas ( que equivale a 2 lt de agua), tardó en calentar 10 min, si el agua estaba a 18º C y alcanzó una temperatura de 76ºC. Si la energía interna del sistema es KJ Datos Fórmula Sustitución Resultado Ei= 487 kj P = Ei P = = kwatt P = 0.812kwatt t = 10 min = 600 s t 600 s P =? Victor dejó en el patio de su casa una cubeta de 12 lt de agua a mediodía por 4 hrs, al revisarla encontró que el agua tenía una temperatura de 35ºC y al dejarla tenía 22ºC. La energía que se le transmitió al agua es de kj Datos Fórmula Sustitución Resultado Ei= kj P = Ei P = kj = kwatt P = kwatt t = 4 hrs = s t s P =? Carla va hacer una gelatina y necesita hervir 1 lt de agua, para tal efecto utiliza su estufa por 15 min. al comenzar a calentar el agua su temperatura era de 18ºC y llegó a 93ºC. La energía que transmitió el calentador químico es de 315 kj Datos Fórmula Sustitución Ei= 315 kj P = Ei P = 315 kj = 0.35 kwatt P = 0.35 kwatt t = 15 min = 900 s t 900 s P =? 16

17 14.- Un calentador tiene mayor potencia si... Se tienen tres vasos con distintas sustancias, durante 3 s. se calentaron 100g de agua en cada uno de ellos y se obtuvo la siguiente información. VASO T1 - T2 CALENTADOR Mechero de alcohol celda solar parrilla eléctrica De los datos anteriores responde las siguientes preguntas en tu cuaderno de notas Cuál es la potencia obtenida en el vaso 1? 16.- La potencia obtenida en el vaso 2 es Cuál es la potencia en el vaso 3? Lee cuidadosamente el siguiente problema y con los datos obtenidos responde las siguientes dos preguntas en tu cuaderno de notas. Se tienen tres vasos de precipitados donde se depositan 200 g. de agua en cada vaso y se calientan a 35 C. vaso 1 Usando celdas solares se calentó en 15 min. (absorbiendo 1.5 kj) vaso2 Usando parrilla eléctrica durante 10 min. (empleando 110 watts) vaso 3 Consumiendo 0.01 kg. de petróleo por 5 min. (absorbiendo 4.5 kj) 18.- La energía que utilizamos en los tres vasos es la misma? 19.- Si la temperatura a la que llegaron los tres vasos es la misma también la eficiencia es igual en los tres vasos? Resuelve los siguientes problemas en tu cuaderno de notas, utilizando la fórmula de intercambio de energía En un calentador eléctrico se tienen 35 kg. de agua y aumentó la temperatura de 27 C a 50 C en 15 s. Calcula la potencia Un calentador químico, aumenta la temperatura de 30kg. de agua al quemar gasolina durante 25 s. produciendo una energía de 76 kj., calcula la potencia del calentador. 17

18 3.2 COMPENDIO FASCÍCULO 2. TRANSMISIÓN DE ENERGÍA EN SÓLIDOS En este compendio fascículo 2 estudiaste como se transfiere la energía en cuerpos sólidos principalmente en metales, para llegar a un equilibrio térmico como obtener el calor específico de éstos, como son los tipos de transmisión de energía Equilibrio térmico Al tener sobre una mesa un cuerpo caliente (taza de té, un plato de sopa) o cuerpo frío ( un helado, un cuchara metálica) a una temperatura ambiente, el objeto tenderá hacia el equilibrio térmico con su entorno, es decir el objeto caliente se enfría y el frío se calienta. Por ejemplo, si tienes un plato de sopa caliente, después de un rato notarás que su temperatura disminuyó, y si dejas un helado este tiende a deshacerse después de unos cuantos minutos debido a que su temperatura se comienza a elevar, si te diste cuenta la temperatura de cada objeto se acerca a la temperatura de su entorno. Si notaste para encontrar el equilibrio térmico hay un intercambio de energía interna entre el sistema ( sopa) y su entorno (medio ambiente). Con la finalidad que entiendas mejor te daremos la definición de calor: El calor es energía que fluye entre un sistema y su entorno en virtud de una diferencia de temperatura entre ellos Con el propósito de sintetizar podemos decir que para encontrar el equilibrio térmico necesitamos que la energía interna del sistema sea diferente a la de su entorno, se tenga transmisión de energía hasta llegar al equilibrio térmico los dos sistemas : Ei 1 = Ei 2. Ahora vamos a retomar un poco la información del fascículo anterior, vimos la transferencia de energía de un calentador a una masa de agua, a continuación veremos el intercambio de energía entre dos masas de agua con distintas temperaturas, para lo cual utilizaremos nuestra fórmula ya vista de energía interna en agua. Ei = 4.2 m T. EJEMPLO Se tienen dos masas de agua de 3 kg y 1.5 kg a distintas temperaturas 34ºC y 78ºC respectivamente, se mezclaron, obteniendo una temperatura final de 45ºC. Indica el intercambio de energía interna al mezclar el agua. Datos Fórmula Sustitución m 1 = 3 kg Ei = 4.2 m T Ei 1 = 4.2 kj (3kg)(11ºC) = kj m 2 = 1.5 kg kgºc Ei 1 = Ei 2 T 1 = = 11ºC Ei 2 = 4.2 kj (1.5kg)(-33ºC)= kj T 2 = 45-78ºC = -33ºC kgºc Ei 1 = Ei 2 Ei 1 - Ei 2 = (-207.9) = kj 18

19 Hemos estado viendo la transferencia de energía solamente en agua ahora vamos hablar de la transferencia de energía a objetos sólidos (metales) a partir de una masa de agua Por ejemplo si introducimos un trozo de metal en un recipiente con agua caliente el metal elevará su temperatura. Para que se entienda con mayor claridad estudiaremos tres formas de transmisión de energía: conducción, radiación y convección. Conducción : Es la transferencia de energía a través de una forma directa o por contacto, por ejemplo si pones una barra de metal al fuego se transfiere la energía de la lumbre al metal por conducción a lo largo de la barra de metal. Al ir aumentando la temperatura en el extremo de contacto con el fuego las moléculas comienzan a moverse rápidamente y trasmiten ese movimiento a las moléculas cercanas, y así va corriendo por todo el metal hasta llegar hasta el otro extremo. Radiación: es la transmisión de energía a través de ondas de la fuente hacia el objeto a calentar. Por ejemplo el calor del sol llega a la Tierra por medio de ondas electromagnéticas que viajan a través del espacio, o si pasas cerca de una fogata alcanzas a sentir el calor que llega también por radiación. Si los objetos tienen una temperatura alta emiten radiación electromagnética, pero si es baja la temperatura en un objeto este tiende a absorber las radiaciones electromagnéticas que llegan a él. 19

20 Convección: Es la transferencia de energía a través de la elevación de las moléculas a partir del aumento de temperatura. La transferencia de calor por convección ocurre cuando al aire o al agua se calienta y tienden a mover sus moléculas hacia arriba y sus moléculas frías toman el lugar que las primeras dejan. Por ejemplo si quieres calentar agua con una vela se lograra mediante convección, ya que se va calentando una parte del agua y se va elevando la caliente y la fría baja si se logra este proceso se están creando las corrientes de convección como se muestra en la figura. También este tipo de corrientes se presentan en las playas, en el día el aire caliente sube de la arena y el aire frío viene del mar; por la noche el aire caliente sube del mar y el aíre frío proviene del arena. Las formas de transmisión de energía que estudiaremos es a través de conducción por el contacto que hay entre los sistemas. Ahora veamos como se transfiere energía o mejor dicho cuanta energía es capaz de captar el sólido. Cuando estudiamos el fascículo 1 (unidad 2) hablamos de la capacidad térmica del agua, pero ahora la necesitamos para cada metal que utilizaremos, para lo cual la conceptualizaremos nuevamente: es el calor que debe suministrarse a la unidad de masa para que su temperatura suba 1º C. Para obtener la energía que se transmite en los metales utilizaremos las capacidades específicas de la siguiente tabla; pero también es importante saber como se obtiene. Capacidades térmicas específicas K kj kgºc Plata Aluminio Cobre Hierro Plomo Para obtener la capacidad térmica de un metal necesitamos introducirlo dentro de un recipiente con agua debido a que es conocido su calor específico. Para calcular la energía transmitida debemos de utilizar la siguiente ecuación: donde : Ei = k m T K = es la capacidad térmica del metal m = masa T = cambio de temperatura Los ejemplos siguientes nos ayudarán comprender como se obtiene la capacidad térmica de un metal (o cualquier objeto) que se meta en agua. 20

21 EJEMPLO Se tienen 300 lt de agua a 23ºC en un recipiente en el cual se introdujo un lingote de hierro de 56 kg a 130 ºC, después de 10 minutos se tomó la temperatura al agua y fue de 67ºC. Calcular la transferencia de energía que hubo en el sistema. Datos fórmula sustitución m a = 300 kg T a = 23ºC Ei a = 4.2m T Ei a = 4.2(300kg)(67-23ºC) = kj m h = 56 kg T h = 130ºC Ei h = K m T Ei h = k(56kg)(67-130ºc) = K(-3528) T f = 67º C Ei a = Ei h.. Ei a - Ei h = K(-3528) = 0 K = kj = kj 528 kj kgºc En 20 lt de agua a 87ºC se metió 890 g de aluminio que tenía una temperatura de 14ºC, al cabo de 5 min se tomó la temperatura la cual fue de 43ºC. Calcula la capacidad térmica específica Datos fórmula sustitución m a = 20 kg T a = 87ºC Ei a = 4.2m T Ei a = 4.2(20kg)(43-87ºC)= -3696kJ m Al = kg T Al = 14ºC Ei Al = K m T Ei Al = K(0.890kg)(43-14ºC)= K kj/kgºc(25.81 kgºc) T f = 43º C Ei a = Ei Al Ei a - Ei Al = kj- K(25.81) = 0 K = 3696 kj = kj/kgºc kgºc Para resolver los siguientes problemas en tu cuaderno de notas, utiliza las fórmulas de intercambio de energía en agua o intercambio de energía en metales así como los datos de la siguiente tabla Se tienen 200g de agua los cuales se distribuyen en partes iguales en dos vasos de precipitados. Hallar la temperatura inicial si se midieron 30 kj y temperatura final de 40 C Cuando se colocan 10g de Ni a 99.9 C en un recipiente aislado que contiene 80 g de agua a 20 C, el sistema alcanza equilibrio a C. Calcular la capacidad térmica específica del Ni. Recuerda que: calor cedido por el Níquel = calor absorbido por él Al poner dos masas de agua juntas a diferente temperatura hay: 25.- Qué pasa con la energía cuando taladramos una pared? 26.- De los siguientes materiales: Hierro, vidrio, plástico ordena de mayor a menor conductividad térmica de cada uno: 21

22 27.- En la figura siguiente se coloca una vela debajo de un rehilete, al cabo de un tiempo el rehilete comienza a moverse, debido a Se realizó una mezcla con 150g de agua con una temperatura de 36ºC y 250 g a 97ºC más de agua, obteniendo una temperatura final 80ºC. Qué cantidad de energía se transmitió? 29.- Con el signo obtenido en el problema anterior sabemos que hay: 30.- Si enfriamos una solución, su energía potencial: 31.- Si el día es muy caluroso, ocurre en el aire la: 3.3 COMPENDIO FASCÍCULO 3. PRESIÓN Y ENERGÍA EN FLUÍDOS En el compendio fascículo 3 para su estudio de divide en dos unidades en la primera estudiarás el concepto de presión, presión atmosférica y presión absoluta, así como los procesos termodinámicos; en la segunda se estudiara la presión en los fluidos a partir de los principios de Pascal, Arquímedes y Bernoulli. CAPITULO 1 En esta unidad estudiaste los conceptos de presión en sólidos principalmente, así como la presión que ejerce la atmósfera sobre la tierra y presión absoluta. También se estudió los proceso termodinámicos como isobárico, isovolumétrico, isotérmicos y adiabático y como influye la primera ley de la Termodinámica. TEMA: PRESIÓN ELASTICIDAD DEL AIRE Para empezar a estudiar esta unidad, referente a la presión y a sus diferentes manifestaciones hay que iniciar con la conceptualización de fluidos y para eso no hacemos la siguiente pregunta: Qué es un fluido? A los líquidos y los gases se les llama fluidos por que cuando se aplica una fuerza por pequeña que sea, las moléculas que lo componen se mueven dando lugar a un desplazamiento continuo de la materia. 22

23 El aire está compuesto por una combinación de gases por lo que es considerado también como fluido, y si nosotros capturamos un poco de ese aire en un recipiente y le aplicamos una fuerza, lo vamos a comprimir si dejamos de aplicar la fuerza, éste volverá a su estado normal a ésta característica se le conoce como elasticidad del aire. Lo anterior lo puedes observar si tomamos el ejemplo de la jeringa: si tienes una masa de aire dentro de una jeringa sellada empujas el émbolo y verás como el volumen del aire disminuye y si lo sueltas regresará a su estado inicial. Si observaste este ejemplo al empujar el émbolo estás aplicando una fuerza sobre una área determinada. Si retomamos estas variables como referencia entonces nos introduciremos en el concepto de presión que es: Fuerza normal aplicada por unidad de área. Lo cual se puede simplificar de la siguiente manera: P = F A Para que relaciones a la presión con tu vida cotidiana te daremos a continuación una serie de ejemplos, para empezar solo recuerda como quedan las huellas de un gato que pisa sobre cemento fresco. Si tenemos dos depósitos de agua uno con un fondo de área pequeña como un pozo y otro es una alberca el que presenta mayor área tiene menor presión. 23

24 Con esto podemos ver que entre mayor es el área de contacto menor será la presión, por eso es que un Fakir cuando se recuesta sobre una cama de clavos estos no lo dañan pero si estuviera de pie los clavos se le enterrarían como se muestra en la figura. Si nos encontráramos en una pista de hielo y una persona tuviera patines romos y otros afilados cual crees que ejercería mayor presión sobre el hielo. La unidad con que se mide la presión es el Pascal (Pa) que equivale 1 Pa = N/m2. Ahora haciendo uso de nuestra fórmula realizaremos algunos ejemplos prácticos. EJEMPLO Toño tiene un peso de 575 N se encuentra parado cubriendo un área de 28 cm 2. Cuál es la presión que ejerce sobre el piso? Datos fórmula sustitución resultado A = 28 cm 2 F = 575 N P = F P = 575 N R = P =? A m 2 Si Toño se recostara y cubriera un área de 16.3 x 70. Cual seria la presión que ejerciera sobre el suelo? Recordando que el aire tiene un peso y ocupa un espacio entonces hablemos sobre la presión que ejerce sobre nosotros, que es muy grande y como siempre esta presente ya no se percibe. A esta presión se le conoce como presión atmosférica que a nivel del mar equivale a 100 Kpa y está varía con la altura, por ejemplo la Cd. de México se encuentra a 2.2 km de altura y la presión atmosférica es de 78 kpa.entonces nosotros ejercemos sobre la tierra una presión por la masa de nuestro cuerpo mas la masa del aire que nos presiona a esto se le conoce como presión absoluta. Para verificar que tanta presión ejerce en un envase la presión atmosférica veamos el siguiente ejemplo: 24

25 Si tienes un envase de plástico flexible con tapadera y popote como se muestra en la figura y lo tienes vacio ( de líquido porque tiene aire) le cierras la válvula y comienzas a succionar el aire el bote se aplastará es decir estás sacando el aire del recipiente y el aire exterior comienza a empujar para llenar el espacio que se desocupó. Para entender lo antes mencionado resumiremos de la manera siguiente, tenemos tres tipos de presión : presión atmosférica, presión manométrica y presión absoluta. Presión atmosférica: es la presión que ejerce el aire que nos rodea. Presión manométrica: es la diferencia del gas encerrado ( en un recipiente con manómetro) y la presión atmosférica. Presión absoluta: es aquella que considera la presión del manómetro más la atmosférica. Ahora veamos como influye la presión en los procesos termodinámicos. Un proceso termodinámico, donde vamos a relacionar el calor con la presión. Para esto tomaremos a los gases como referencias, y de aquí tomaremos volumen, presión y temperatura, para comenzar veremos que están compuestos de moléculas muy separadas, por lo cual ocupan todo el espacio del recipiente donde se les introduce. Proceso isotérmico: son procesos donde van a influir la temperatura, presión y volumen. Vamos a mencionar algunos de ellos: Isotérmicos: quiere decir que tiene temperatura constante. Isovolumétricos: mantienen su volumen constante, ejemplo de esto son los cilindros de gas domésticos no importa cuanto tenga, el volumen no cambia. Isobáricos: Mantiene su presión constante, como las ollas express cuando le bajas la flama para estabilizar la presión. Adiabáticos: cuando el sistema no intercambia energía en forma de calor con el medio que lo rodea.un ejemplo de esto lo vemos con los vasos de unicel por que podemos tener café caliente y no te quemas. Con la información del fascículo contesta las siguientes preguntas en tu cuaderno de notas: 32.- Al beber agua con un popote que le pasa a éste En tu fascículo se describe el experimento de Magdeburgo, las esferas de cobre una vez unidas, ni 16 caballos podrían separarlas debido a: 34.- Si inflas un globo que le pasa a la presión del mismo: 35.- Al romperse un cinescopio de televisión construido al vacío, éste: 25

26 36.-El aire de una llanta de auto tiene una presión de kpa ocupando un volumen de 115 cm 3. Si se obtiene una presión final de kpa hallar el nuevo volumen. Recuerda que: P 1 V 1 = P 2 V 2 P 1 = kpa T 1 T 2 V 1 = 115 cm 3 P 2 = kpa A qué se debe que los aviones tengan las ventanillas muy pequeñas comparadas con las de los autobuses? 38.- En la década de los 50's en Inglaterra, la contaminación producida por el ozono ocasionó miles de muertes y esté se debía a la gran cantidad de chimeneas existentes. A este fenómeno se le denomina inversión térmica y consiste en: 39.- Cuando aplicas una fuerza en un cuerpo abarcando un área pequeña : 40.- Cuando hablamos de los estados de la materia Cuál se comprime más fácilmente? Dos tanques de gas se encuentra a distintas temperaturas una más alta que la otra En cuál de los dos recipientes se comprimiría más fácilmente el gas? 42.- Si le aumentan la presión a un gas que le pasa a su volumen: 43.- Se descompone un elevador con 7 personas dentro, al cabo de 5 minutos se abren las puertas. Como consideras el proceso termodinámico? 44.- Si a un globo inflado se le extrae la mitad de aire y su volumen no disminuye de que proceso termodinámico estamos hablando. UNIDAD 2 En está unidad se estudio como afecta la presión en los fluidos, auxiliándose de los principios de Pascal, Arquímedes y Bernoulli TEMA : ENERGÍA EN FLUIDOS Retomando nuestro cuestionamiento hecho en la unidad anterior donde hablamos de fluidos, vamos a adentrarnos un poco más en este tema, estudiando algunos principios que nos ayudan a entender como se trasmite la energía en los fluidos, para esto utilizaremos los líquidos (cuando hablamos de un líquido estamos diciendo que las moléculas pueden fluir libremente de una posición a otra y deslizarse sobre la otra; hay que recordar que los líquidos son casi incompresibles, excepto por los cambios de temperatura), para comenzar hablemos sobre la presión que ejercen los líquidos. La presión de un fluido en reposo depende solo de la densidad y profundidad del líquido. Si observas la figura te darás cuenta que entre mayor es la profundidad del líquido mayor es la presión 26

27 Ya que un fluido ejerce presión sobre todas las partes del recipiente que lo contiene, también la ejerce en cualquier punto dentro de un líquido, como podemos ver en la figura. Cuando se introduce el cuerpo al líquido, este también ocupa un espacio y lo podemos notar cuando sube el nivel del líquido esto es utilizado generalmente cuando queremos saber el volumen de un cuerpo sin forma ( como una piedra: un objeto totalmente sumergido desplaza siempre un volumen de líquido igual a su propio volumen), como se muestra en la figura. La presión ejercida por un fluido sobre una superficie en contacto con él es causada por colisiones de moléculas del fluido con la superficie; pero si se ejerce una presión sobre un fluido esta se transmite por todo el líquido, esa presión que se ejerce sobre el interior del recipiente y por el líquido nos la explica el Principio de Pascal: Una presión externa aplicada a un fluido se transmite únicamente a través del volumen del fluido Esto lo podemos observar en la siguiente figura. F Debido a la forma como se transmite la energía en los líquidos, ésta se ha aprovechado para obtener una mayor fuerza al aplicarle una pequeña, como en la prensa hidráulica ejemplo de ésto tenemos los sillones de los dentista o en la gato hidráulico, en donde aplicas una fuerza pequeña y puedes subir a una persona o a un coche. 27

28 EJEMPLO Una de las aplicaciones mencionadas es el gato hidráulico o prensa hidráulica: es una máquina que sirve para amplificar el efecto de las fuerzas: consiste en dos recipientes comunicados dentro de los cuales operan dos émbolos de distintas superficies, como lo vemos en la figura anterior. Este mecanismo lo tenemos también en los sillones de los dentistas únicamente que ahí el fluido utilizado es el aire. Ya habíamos mencionado que en la presión de los fluidos afecta la densidad y también la viscosidad ahora veamos estos dos conceptos: Densidad o masa volumétrica: es el cociente que resulta de dividir la masa de una porción de la sustancia de que se trata entre su volumen. Si recuerdas la presión que ejerce un liquido dependen de la densidad, viscosidad y profundidad. Ahora haz un poco de memoria cuando te metes en una alberca, se siente como el agua te empuja hacia arriba, y no sólo a ti sino que a cualquier objeto, por ejemplo si metes una pelota de esponja esta flota pero si la quieres hundir está te empuja hacia arriba. Esto es lo que nos dice el principio de Arquímedes: Todo cuerpo sumergido en un fluido, recibe este un empuje vertical hacia arriba e igual al peso del fluido que desaloja. El principio no sólo se aplica a fluidos dentro de un tubo sino en general, si trabajamos con el aire en cuanto le aumentas la velocidad a éste, disminuye su presión. Para ejemplificar lo antes mencionados veamos un experimento y una aplicación: Experimento Para realizarlo sólo necesitas un tubo de papel higiénico casi terminado, debes colocarlo frente a ti en forma horizontal a la altura de tu boca y comienza a soplar procurando que el aire este dirigido hacia la superficie del tubo. Ahora observa los siguientes dibujos En cuanto tu soplas el papel se comienza a elevar y esto se debe a que disminuiste la presión que ejerce el aire sobre el papel, este es el principio de las alas de los aviones. 28

29 La forma que tiene las alas se debe a que así se aumenta la velocidad del aire y disminuye la presión esto empuja hacia arriba las alas y permite la elevación de los aviones Se tiene un cuerpo que flota sobre un líquido; que pasará si cambia su masa: 46.- A qué se debe la forma esférica de las gotas de rocío? 47.- Al comparar la velocidad de flujo entre glicerina y agua, es Cómo es la forma de fluido cuando hay presión hidrostática? 49.- El principio de Arquímedes afirma que El principio de Bernoulli indica que La velocidad de un liquido influye en... La siguiente figura nos indica la forma de las alas de un avión 52.- Explica por qué es así la forma de las alas de los aviones e indica si es semejante a las de un pájaro. 29

30 IV. HOJA DE COTEJO DE EVALUACIÓN Nº RESPUESTA RETROALIMENTACIÓN 1 El cociente del trabajo de salida y de entrada se le llama eficiencia. que le introduces cuanto te entrega. Con la eficiencia sabemos que tanto nos ayuda la máquina a realizar un trabajo es decir del trabajo 2 No, porque puede recibir poco trabajo y tener poca fricción. Porque puede recibir una mayor cantidad de trabajo pero a su vez, perder gran cantidad de energía por fricción, en el sistema. 3 Mayor eficiencia Con menor esfuerzo realizar mayor trabajo. 4 En la primera acción hay menor disipación de energía que en el segundo. Con el tipo de superficies hay mayor fricción en el cemento por lo tanto hay más pérdida de energía en el ambiente. 5 Una gran pérdida de energía. Por la fricción provocada por la llanta contra el piso, hay una gran disipación de la energía en el ambiente. 6 El globo tiende a elevarse Las moléculas del aire se separan al tener mayor movimiento por lo que tienden a elevarse. 7 Se separan por aumentar su movimiento al imprimirle calor, por lo que se vuelve líquido. Al elevar la temperatura a las moléculas del sólido estas tienden a separase por el movimiento y comienza a cambiar de estado a líquido. 8 e = Ws/We Primero tienes que comparar el trabajo de salida con el de entrada verificando que el de salida es menor que el de entrada para realizar la división y así obtener la eficiencia. 9 Tenga poca fricción. Entre mayor sea la fricción hay más pérdida de energía, si el sistema tiene mucho rozamiento se calienta y el calor se pierde en el ambiente. 10 El punto de congelación y punto A nivel del mar el agua se congela a 0º y comienza de ebullición del agua. a hervir a los 100º. 11 ºKelvin Una de las escalas más utilizadas sobre todo en la industria son los grados Kelvin. 12 No entra ya que el calor dilata el metal. Al calentar las moléculas del metal estas comienzan a tener mayor movimiento y se comienzan a separar por eso es que tiene una dilatación el metal. 13 Tenga mayor fricción Cuando hay fricción hay perdida de energía en 14 Al trasmitir energía en menor tiempo forma de calor Para obtener la potencia de una máquina hay que tomar en cuanta, que energía se transmite y el tiempo. 15 P = 4.2 kwatt Para obtener la potencia de una máquina hay que tomar en cuenta, que energía se transmite y el tiempo. 16 P = 6.3 kwatt Para obtener la potencia de una máquina hay que tomar en cuenta, que energía se transmite y el tiempo. 17 P = 3.22 kwatt Para obtener la potencia de una máquina hay que tomar en cuenta, que energía se transmite y el tiempo. 30

31 18 No, porque se utilizaron distintos calentadores De acuerdo al material que se utiliza varía la potencia del calentador. 19 No, porque utilizaron distintos tiempos. Auque se llegara a la misma temperatura se utilizó distinto tiempo para igualarlas. 20 P = kwatt Para obtener la potencia de una máquina hay que tomar en cuenta, que energía se transmite y el tiempo. 21 P = 3.4 watt Para obtener la potencia de una máquina hay que tomar en cuenta, que energía se transmite y el tiempo. 22 Ti = 4.28 ºC De nuestra fórmula = 4.2 m(t f- T i ) se hace el despeje. 23 k = kj/kgºc Calculando primero energía interna del agua y después se iguala con la energía interna del Ni para despejar a la constante k. 24 Transferencia de energía de Cuando hay intercambio de energía generalmente mayor a menor 25 Una parte de le energía es usada para perforar la pared y otra en forma de calor por fricción. la mayor tiende a irse hacia la menor. No se aprovecha toda la energía ya que una parte se pierde por la fricción. 26 fierro-vidrio- plástico Los metales son mejores conductores de la energía que los plásticos ya que estos se consideran aislantes. 27 La vela calienta al aire y éste comienza a subir provocando que se mueva el rehilete. Cuando un fluido se calienta, tiende a subir y el frío a bajar a esto se le conoce como corrientes de convección. 28 Ei = KJ Se sacaron las dos energía del agua y después se identifico hacia donde se transmitía solo recuerda que va de mayor a menor. 29 Una disminución de energía interna Al ir bajando la temperatura de un cuerpo también disminuye el movimiento de las moléculas por lo tanto se tiene una disminución de energía interna 30 Disminuye Al ir enfriado las moléculas van deteniendo su movimiento y se van juntando, provocando menor fuerza hacia el recipiente. 31 Convección ascendente Cuando un fluido se calienta, tiende a subir y el frió a bajar a esto se le conoce como corrientes de convección. 32 Se reduce la presión del popote Al sacarle el aire al popote que empuja es el líquido y tiende a subir. 33 El vació que los une Como no hay aire dentro entonces en aire exterior empuja las semiesferas 34 Aumenta. Al ir introduciendo aire al globo vas aumentando la presión, aunque aquí también se aumenta el volumen debido al tipo de material. 35 implota Se provoca una explosión hacia adentro; a esto se le conoce como implosión y también se escucha un ruido. 36 V f = cm 3 Al gas se le disminuye la presión aumenta su volumen. 31