COLEGIO DE BACHILLERESPLANTEL NO. 9 ARAGÓN

Asignatura: Física II

Alumno (a): ____________________________________________ Grupo:__________________

Profesor: ___________________________________________ Fecha:__________________

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL No. 3Calor, Temperatura, Termómetros y Escalas Termométricas.

1. Propósito. Determinar experimentalmente los puntos fijos de la Escala Celsius (Centígrada) y explicar los conceptos básicos relacionados con el Calor y la Temperatura, así como sus unidades de medida.

2. Conceptos previos:Calor: Es energía en tránsito que se transfiere entre un cuerpo que tiene mayor temperatura y otro cuerpo que tiene menor temperatura.Caloría: Es la unidad para medir el Calor, es la cantidad de energía que debe ganar un gramo de agua para que su temperatura aumente en un grado Celsius.Temperatura: Desde el punto de vista microscópico la temperatura se relaciona con el promedio de la energía cinética de las moléculas de la sustancia que la forman.Equilibrio térmico: Cuando dos cuerpos con diferentes temperaturas se ponen en contacto el uno con el otro después de un tiempo la temperatura de ambos se igualan esto significa que se encuentran en equilibrio térmico.

3. Material, Equipo y sustancias empleadas Dos termómetros de mercurio Un vaso de precipitados de 250 ml. Un mechero de Bunsen Una tela de alambre Un soporte universal Un agitador Agua Hielo Bolsa con Sal

4. Procedimiento Experimental

Punto Fijo Inferior. Para verificar el punto inferior, llamado también punto bajo, correspondiente a la fusión del hielo, se introduce por completo el bulbo del termómetro en el hielo finamente picado y se coloca en el embudo, como se observa en la Figura No. 1.

Figura No. 1 .Arreglo experimental para determinar el punto fijo inferior del termómetro.

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Asegúrate de apretar con cuidado el hielo contra el tubo del termómetro para que en todo momento haya contacto físico efectivo. Después de un tiempo razonable, unos cinco minutos, observa y anota en la tabla de resultados la temperatura que marque el termómetro. Toma nuevamente la temperatura del termómetro en dos ocasiones más cada dos minutos. La temperatura más baja se aceptará como la temperatura del punto fijo inferior.

Punto Fijo Superior. El punto fijo superior, también llamado punto alto, corresponde a la temperatura de ebullición del agua, que es de 100 ºC bajo una presión de 760 mm de Hg (presión a nivel del mar). En el área metropolitana es decir en la ciudad de México la presión atmosférica es de alrededor de 585 mm de Hg, la temperatura de ebullición del agua es aproximadamente alrededor de 94 ºC. La Temperatura de ebullición del agua se obtiene mediante el arreglo experimental mostrado en la Figura 2.

Figura No. 2 .Arreglo experimental para determinar el punto fijo superior del termómetro.

Una vez que el bulbo del termómetro se ha sumergido en el agua ésta se calienta hasta que entre en ebullición. Registra la temperatura cuando veas que no se modifica; vuelve a tomar dos veces más, a intervalos de dos minutos, la temperatura. Si la temperatura no se modifica, se aceptará como la temperatura del punto fijo superior. Realizado lo anterior, apaga la parrilla o el mechero de bunsen.

Corrección de las temperaturas. Si las temperaturas obtenidas de los puntos fijos superior e inferior no corresponden a lo que se esperaba, es que las temperaturas leídas en dicho termómetro diferirán de las reales.

5. Registro de datos experimentales.

Registra los valores de la siguiente tabla:

Valores de Temperatura en ºC a nivel del mar

Temperatura equivalente en ºF

Temperatura leída en la ciudad de México en ºC

Punto Fijo Inferior

Temperatura de fusión del hielo

0 ºC

Punto Fijo Superior

Temperatura de ebullición del agua

100 ºC

Temperatura del cuerpo humano

36 ºC

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6. Contesta el siguiente cuestionario:

6.1 ¿Qué es el Calor?6.2 ¿Qué es la temperatura?6.3 ¿Qué es un termómetro y cómo funciona?6.4 ¿Qué es la dilatación térmica?6.5 ¿Cómo funciona un termómetro de mercurio y otro de alcohol?6.6 ¿Cuáles son los puntos fijos de un termómetro en la escala Celsius y en la escala Fahrenheit?6.7 ¿Si al hielo se le agrega sal, la temperatura del punto fijo inferior sería 0 ºC? Explica.6.8 ¿Durante la ebullición la temperatura del agua, permanece constante. Explica porque el valor

encontrado en la lectura del termómetro en el Laboratorio es diferente a la lectura del punto de ebullición del agua al nivel del mar?

6.9 Escribe las expresiones matemáticas para realizar conversiones de las Escalas Termométricas Celsius, Fahrenheit y Kelvin.

6.10 Resuelve el ejercicio de conversiones de escalas termométricas:En una casa en Estados Unidos, el termómetro digital muestra las temperaturas dentro y fuera de la casa con los siguientes valores: Temperatura dentro de la casa 70.5 ºF, temperatura fuera de la casa 32 ºF.

¿Cuál es la temperatura dentro y fuera de la casa, expresada en grados Celsius y en grados Kelvin. 6.11 Calcula la cantidad de calor (Q) que se suministra a una muestra de agua que tiene una masa de 200 g para que incremente su temperatura de 20 ºC a 93 ºC. 6.12 Un horno para tratamientos térmicos de metales indica una temperatura de 200 ºC, ¿Cuál será su equivalente en ºF y ºK?

Comenta tus conclusiones de la actividad experimental realizada.

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