Alumna: María Hernández Hernández Profesora: Yolanda Martos García

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Alba Saavedra Quintero
hace 5 años
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1 Alumna: María Hernández Hernández Profesora: Yolanda Martos García

2 ÍNDICE Introducción Material utilizado Procedimiento Resultados obtenidos Conclusiones

3 INTRODUCCIÓN En esta unidad hemos estudiado que dos sistemas se encuentran en equilibrio térmico cuando están a la misma temperatura. En esta presentación vamos a utilizar el equilibrio térmico para demostrar que el calor que pierde un sistema (agua caliente) es el mismo que el calor recibido (agua fría), y por tanto la validez de las ecuaciones que relacionan calor y temperatura. Qa = - Qc

4 MATERIAL UTILIZADO Probeta de 100ml Vasos de precipitados Varilla de vidrio Termómetro Camping gas Rejilla de amianto Papel de aluminio Pinzas de madera

5 PROCEDIMIENTO Lo primero de todo es tomar la temperatura de los 100ml de agua en los 4 vasos que tenemos preparados con agua fría para mezclarla con la caliente.

6 Después de haber tomado la temperatura del agua fría y haberla anotado, calentamos otros 100ml de agua hasta que eleve el termómetro hasta los 80ºC sosteniéndolo para que no toque las paredes del vaso, y no como está en la foto.

caliente, removemos bien con la varilla y tomamos la

7 Una vez tengamos los dos vasos a la temperatura que queremos, vertemos los 100ml de agua fría sobre la caliente, removemos bien con la varilla y tomamos la temperatura de la mezcla. Repetimos todo el procedimiento otras 3 veces más.

8 RESULTADOS OBTENIDOS Agua fría sobre la caliente Experiencia Temperatura del agua fría Temperatura del agua caliente Temperatura en equilibrio 1 18ºC 80ºC 50ºC Temperatura medida promedio 2 18ºC 80ºC 50ºC 3 19ºC 80ºC 51ºC 50ºC 4 17ºC 80ºC 50ºC

9 Agua fría sobre la caliente ª toma 2ª toma 3ª toma 4ª toma Fría Caliente Tª equilibrio

10 Una vez hallada la media de temperatura que nos da la toma de datos, solo nos queda comprobar con la fórmula la validez de esa ecuación: Q = m. c. (Tf - Ti ) Si: Qa = - Qc Igualamos los datos de ambas experiencias y nos queda algo así: m. c. (Tf - Ti ) = - m. c. (Tf - Ti ) Como hemos utilizado la misma sustancia y la misma cantidad, podemos tachar el calor específico y las masas, que son iguales: (Tf - Ti ) = - (Tf - Ti ) 2. Tf = Ti + Ti Por lo tanto: Tf = (Ti + Ti ) / 2 Tf = (18ºC + 80ºC) / 2 = 49ºC Valor muy aproximado al obtenido experimentalmente

11 Para demostrar la validez de la ecuación, tendremos que modificar el material utilizado. En este caso, hemos decidido verter el agua caliente sobre la fría, que estará en el vaso envuelto con con papel de aluminio.

12 Hacemos el mismo procedimiento que antes: medimos la temperatura del agua fría, la del agua caliente y vertemos la caliente a 80ºC sobre la fría envuelta en el papel de aluminio para tomar la temperatura media entre las dos. Repetimos el procedimiento otras 3 veces y anotamos todos los cambios.

13 RESULTADOS OBTENIDOS Agua caliente sobre la fría Experiencia Temperatura del agua fría Temperatura del agua caliente Temperatura en equilibrio 1 17ºC 80ºC 43ºC Temperatura medida promedio 2 16ºC 80ºC 44ºC 3 17ºC 80ºC 43ºC 44ºC 4 17ºC 80ºC 45ºC

Agua caliente sobre la fría 80 70 60 50 40 30 20 10 0

14 Agua caliente sobre la fría ªtoma 2ª toma 3ª toma 4ª toma Fría Caliente Tª equilibrio

15 Ahora repetimos el mismo procedimiento que antes, solo que con los resultados de la experiencia modificando el material y el procedimiento de verter: Q = m. c. (Tf - Ti ) Como con la variación que habíamos hecho no cambiaba ni la masa ni la sustancia, se nos vuelven a ir las masas y el calor: m. c. (Tf - Ti ) = - m. c. (Tf - Ti ) (Tf - Ti ) = - (Tf - Ti ) 2. Tf = Ti + Ti Por lo tanto: Tf = (Ti + Ti ) / 2 Tf = (17ºC + 80ºC) / 2 = 48,5ºC En este caso nos una temperatura superior a la experimental, 44 ºC

16 CONCLUSIONES 1. Hemos demostrado la validez de la ecuación que nos relaciona calor y temperatura: Q = m. c. (Tf - Ti ) las variaciones entre los cálculos y la experiencia están en considerar que la fórmula contempla un sistema cerrado. En la realidad hay más sistemas a considerar, no sólo hay dos masas de agua 2. Nos hemos dado cuenta que variando el estado del mismo material en las mismas condiciones y el procedimiento de verter el agua caliente sobre la fría hace variar el resultado. En el primer caso el agua fría toma energía del agua y de las paredes del vaso caliente. En el segundo el agua fría toma calor sólo del agua caliente. Las paredes del vaso donde se da la mezcla están frías

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