calor y temperatura v

8/7/2019 calor y temperatura V

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Practica n 5

Planteamiento de problema : La Termodinamica es una rama de la ciencia, que trata de

los procesos en que la temperatura y el calor son los protagonistas principales.

Objetivo : Comprender el concepto de calor y de temperatura, su diferencia y aplicacin en la

vida diaria.

1.- Calor : se refiere a un proceso que es la transferencia de energa cintica de las partculas

de un objeto a otro como resultado de la diferencia de temperatura.

2.-Temperatura : es la magnitud fsica que mide la sensacin subjetiva de calor o frioproducida por el contacto de un cuerpo y es su grado de calor.

3.-Esacalas Termomtricas : En todo cuerpo material la variacin de la temperatura va

acompaada de la correspondiente variacin de otras propiedades medibles, de modo que a

cada valor de aqulla le corresponde un solo valor de sta. el caso de la longitud de una varilla

metlica, de la resistencia elctrica de un metal, de la presin de un gas, del volumen de un

lquido, etc. Estas magnitudes cuya variacin est ligada a la de la temperatura se denominan

propiedades termomtricas, porque pueden ser empleadas en la construccin de termmetros.

4.- Termmetros :El termmetro es un instrumento, como ya dijimos, que se emplea para

medir la temperatura; la presentacin ms comn que ste posee es en vidrio, este tubo devidrio contiene en su interior otro pequeo tubo hecho en mercurio, que se dilata o expande

de acuerdo a los cambios de temperatura que mida.

5.- Dilatacin : Es el cambio de dimensiones que experimentan los slidos, lquidos y gases

cuando se vara la temperatura, permaneciendo la presin constante. La mayora de los

sistemas aumentan sus dimensiones cuando se aumenta la temperatura.

6.-Cantidad de Calor : La cantidad de calor (Q) se define como la energa cedida o absorbida

por un cuerpo de masa (m), cuando su temperatura vara en un nmero determinado de

grados.

7.- Capacidad Calorfica : la temperatura de un cuerpo aumenta cuando se le aporta energaen forma de calor. El cociente entre la energa calorfica Q de un cuerpo y el incremento de

temperatura T obtenido recibe el nombre de capacidad calorfica del cuerpo

8.- Ley cero de la Termodinmica : Si un cuerpo A est en equilibrio trmico con un cuerpo

C y un cuerpo B tambin est en equilibrio trmico con el cuerpo C, entonces los cuerpos A y B

estn en equilibrio trmico. Esta curiosa nomenclatura se debe a que los cientficos se dieron

cuenta tardamente de la necesidad de postular lo que hoy se conoce como la ley cero: si un


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sistema est en equilibrio con otros dos, estos ltimos, a su vez, tambin estn en equilibrio.

Cuando los sistemas pueden intercambiar calor, la ley cero postula que la temperatura es una

variable de estado, y que la condicin para que dos sistemas estn en equilibrio trmico es

que se hallen a igual temperatura.

9.-Leyes de la Termodinmica :

Primera ley de la termodinmica

Permtase que un sistema cambie de un estado inicial de equilibrio , a un estado final de

equilibrio , en un camino determinado, siendo el calor absorbido por el sistema y el trabajohecho por el sistema. Despus calculamos el valor de . A continuacin cambiamos el sistema

desde el mismo estado hasta el estado final , pero en esta ocasin por u n camino diferente. Lo

hacemos esto una y otra vez, usando diferentes caminos en cada caso. Encontramos que en

todos los intentos es la misma. Esto es, aunque y separadamente dependen del caminotomado, no depende, en lo absoluto, de cmo pasamos el sistema del estado al estado , sino

solo de los estados inicial y final (de equilibrio).

Segunda ley de la termodinmica.

Las primeras mquinas trmicas construidas, fueron dispositivos muy eficientes. Solo una

pequea fraccin del calor absorbido de la fuente de la alta temperatura se poda convertir en

trabajo til. Aun al progresar los diseos de la ingeniera, una fraccin apreciable del calor

absorbido se sigue descargando en el escape de una mquina a baja temperatura, sin que

pueda convertirse en energa mecnica. Sigue siendo una esperanza disear una maquina que

pueda tomar calor de un depsito abundante, como el ocano y convertirlo ntegramente en

un trabajo til.

Tercera ley de la termodinmica.

En el anlisis de muchas reacciones qumicas es necesario fijar un estado de referencia para la

entropa. Este siempre puede escogerse algn nivel arbitrario de referencia cuando solo se

involucra un componente; para las tablas de vapor convencionales se ha escogido 320F. Sobre

la base de las observaciones hechas por Nernst y por otros, Planck estableci la tercera ley de

la termodinmica en 1912

10.- Maquina Trmica : Una maquina trmica se puede definir como un dispositivo quefunciona en un ciclo termodinmico y que realiza cierta cantidad de trabajo neto positivo a

travs de la transferencia de calor desde un cuerpo a temperatura elevada y hacia un cuerpo abaja temperatura. Con frecuencia el termino maquina trmica se utiliza en un sentido ms

amplio que incluye a todos los dispositivos que producen trabajo. Entre las que tenemos las

maquinas refrigerantes y las bombas de calor. El mejor ejemplo de estas maquinas trmicas

son los refrigeradores y bombas de calor que tienen como fin enfriar o calentar un entorno.


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Hipotesis : Al estar dos sistemas macroscopicos en equilibrio termodinamico y equilibrio

mecanico sus temperaturas son iguales.

Material :

*Un mechero de bunzen

* 200 ml de agua

*3 vasos de precipitado

*Un termometro

*Un tripie

*Una maya

Desarrollo del Experimento : Colocamos en un vaso de precipitado 100ml. de agua y en otro

vaso tambien 100ml. ,y tomamos su temperatura, ponemos a calentar uno durante 3 min. Para

despues en el tercer vaso combinar el agua ( fria y caliente)para que en poco tiempo veamos el

cambio y tomamos nuevamente su temperatura.


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Temperatura Vaso 1 (agua fria) Vaso 2 ( agua caliente) Vaso 3

Inicial 20 C 20 C 55 C

Media 20 C 60 C 50 C

Final 20 C 90 C 45 C


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Observaciones del equipo


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Hiptesis : Demostrar como el calor se convierte en trabajo.

Material :

*Una lata de lechera ( vaca)

*Agua

*Una jeringa

*Un mechero de bunsen

*Un tripie

*Una maya

*Un reguilete

Desarrollo del experimento : Se llena la lata con agua y ayuda de la jeringa y se pone a calentar

durante 5 minutos, se retira del fuego y ahora se coloca sobre una superficie plana para colocar

sobre el pequeo orificio el reguilete y al destaparlo con la presin del vapor har que gire elreguilete.

Observaciones : Durante el tiempo que se calienta la lata el agua empieza a transformarse en

vapor y al destapar el orificio sale rpidamente porque el vapor que esta guardado quiere salir ( las

molculas chocan) y hace que gire con fuerza el reguilete.


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Observaciones del Equipo


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Hiptesis : En los sistemas aislados los procesos irreversibles el desorden molecular es mayor.

Material :

*Un vaso de precipitado

*Un encendedor

*Una hoja de papel

*Un plato

Desarrollo del experimento : Se pone la hoja de papel dentro del vaso de precipitado y se

prende con el encendedor para despus taparlo con el plato, esperamos unos segundos a que se

consuma y retiramos el vaso poco a poco para observar como el humo intenta escapar .

Observaciones : Al comenzar a tapar la hoja ( encendida) con el vaso se comienza a apagar

porque ya no tiene contacto con el oxigeno pero lo poco que puede consumirse guarda el humo

dentro y al retirar el plato poco a poco se puede observar como el humo se dispersa rpidamente

por escapar hacia la atmosfera.


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Observaciones del Equipo :


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