ACTIVIDADES EXPERIMENTALES

EXPLICACIÒN DE LAS ACTIVIDADES EXPERIMENTALES

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL 1 (EXPLICACIÓN)

Calienta agua en un recipiente metálico pequeño hasta que éste a punto de hervir, después sumérgelo en un recipiente un poco mayor que contenga un poco de agua fría, de tal manera que el agua caliente del primer recipiente no se mescle con el agua fría del otro recipiente (Solo debe quedar sumergida una parte del recipiente con el agua caliente); espera diez minutos y observa lo que sucede.

1.- ¿Qué le sucede al agua del recipiente metálico? 2.- Cuál de las formas de transmisión del calor ésta presente? 3.- ¿Cómo es la temperatura del agua dentro del recipiente pequeño, en relación a la temperatura del agua dentro del recipiente que en un principio, tenía agua fría?

Al realizar esta actividad experimental, debes haberte dado cuenta de que "el calor fluye de los cuerpos calientes a los cuerpos fríos hasta alcanzar el equilibrio térmico" que establece la “Ley cero de la termodinámica” esto en parte es posible gracias a que las paredes del recipiente en que calentaste el agua son de metal, el cual es un conductor eficiente del calor, el calor se transmite a toda el agua mediante un proceso de convección el cual es propio de los fluidos. Al final si se toma un termómetro, la temperatura del agua dentro del recipiente y la del agua del exterior en el otro recipiente serán la misma, y conforme pase el tiempo ambos se enfriaran aún más cediendo energía en forma de calor a su entorno, nuevamente entra a escena otra ley termodinámica que establece que “El calor siempre fluye de los cuerpos calientes a los fríos y nunca al revés”.

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL 2 (EXPLICACIÓN)

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL: Llena un recipiente (Bandeja) con agua fría de la llave, luego sácala al sol por treinta minutos, introduce la mano y contesta las preguntas.

1.- ¿Qué le sucedió al agua? 2.- ¿Podrías calcular cuánta energía absorbió?

En este caso al exponer al sol el recipiente con agua, el agua comienza a calentarse, absorbiendo la energía del sol, y por extraño que parezca, es muy fácil de calcular cuanta energía absorbió, para ello, sólo necesitamos aplicar la definición de caloría.

Caloría: Unidad de energía térmica, de símbolo cal, que equivale a la cantidad de calor necesaria para elevar 1 grado centígrado la temperatura de 1 gramo de agua. (Una caloría equivale a 4.19 Joules)

Ahora bien supongamos que colocamos 600ml de agua en el recipiente, como la densidad del agua es 1g/cm cúbico tendríamos 600 gramos de agua. Ahora también supongamos que medimos la temperatura inicial del agua obteniendo 12ºC y la temperatura final, después de haber permanecido los 30 minutos en el sol, obteniendo 15 ºC. Esto significaría que por cada gramo de agua se ha incrementado su temperatura en 3 ºC es decir, cada gramo ha absorbido 3 calorías, por lo tanto toda el agua del recipiente en su conjunto habrá absorbido unas 600 x 3 = 1800 calorías, es decir unos 7542 joules. ¡Sorprendente! ¿Nooooo?.