EXPERIENCIA Nº. 5:

PRACTICA Nº 1

EQUILIBRIO TÉRMICO

LAB DE FÍSICA II

CALOR

OBJETIVOS :1. Observar el fenómeno del equilibrio térmico entre dos sistemas.2. Representar gráficamente la relación existente entre la temperatura (T) y el tiempo (t).3. Deducir el comportamiento de las curvas de temperatura.

CONCEPTOS RELACIONADOS:Termodinámica, temperatura, sistemas aislados, equilibrio térmico, contacto térmico.

PRINCIPIO :El equilibrio térmico es una Propiedad en la que dos cuerpos en contacto térmico entre sí, dejan de tener todo el intercambio neto de energía. El tiempo que tardan dos objetos en alcanzar el equilibrio térmico depende de las Propiedades de los mismos y de los caminos disponibles para el intercambio de la energía.

EQUIPOS Y MATERIALES: Varilla soporte, 250 mm Varilla soporte, 600 mm Nuez doble Soporte para tubos de vidrio Aro con nuez Rejilla con porcelana Vaso de precipitados, 250 ml Vaso de precipitados, 400 Ml Matraz erlenmeyer, 100 ml Termómetros Cronómetros Mechero de gas natural Fósforos

PRECAUCIÓN :Al calentar el agua, el aro y la rejilla se ponen muy calientes. Para manejar el agua caliente coge el vaso por el borde superior.

MONTAJE : Monta el material de soporte según la figura 1. Pon 100 ml de agua fría en el matraz erlenmeyer, y colócalo en el vaso de precipitados

de 400 ml vacío. Coloca los dos termómetros en el soporte para tubos de vidrio. El de vástago más largo

se sumerge en el matraz erlenmeyer. El otro se coloca de manera que entre lo más posible en el vaso de precipitados, pero sin tocar matraz.

REALIZACIÓN : Calienta 160 ml de agua a unos 80 ºC en el vaso de precipitados de 250 ml. Echa el agua caliente en el vaso de precipitados de 400 ml. Comprueba la profundidad de los dos termómetros, y pon en marcha el cronómetro. Mide las dos temperaturas del agua en intervalos de 30 s, y anótalas en la tabla (hasta t

= 5 min). Lee después de 10 minutos un último valor de las dos temperaturas.

HOJA DE EVALUACION Nº. 5:

PRACTICA Nº 1

EQUILIBRIO TERMICO

LAB DE FÍSICA II

CALOR

Tabla 1.Tiempo(min) T1(oC) T2(oC)

0.51.01.52.02.53.03.54.04.55.010.0

Evaluación1. Traza un diagrama de las dos temperaturas del agua en función del tiempo y construye una curva para T1 y T2 .

2. Enuncie la ley cero de la Termodinámica.________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3.a) Explique que ocurre cuando varios cuerpos a temperaturas diferentes se ponen en contacto________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ b) Que condiciones se necesitan para que se produzca transferencia de calor entre dos sistemas (cuerpos)?________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________4. Explique que ocurre con el sistema experimentado una vez se alcanza el equilibrio

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

RESPONDA EL SIGUIENTE CUESTIONARIO1. Explique porque es incorrecto decir que la materia contiene calor.________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________2. Explique porque los lagos y estanques se congelan de arriba hacia abajo.________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________3. ¿Que se quiere decir cuando se afirma que un termómetro mide su propia temperatura? Explica tu respuesta ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________4. Explica el siguiente caso. Si dejas caer una piedra caliente en un cubo de agua, la temperatura de la piedra y la del agua cambiaran hasta ser ambas iguales. La piedra se enfría y el agua se calienta. ¿Es valido el mismo principio si dejas caer la piedra en un lago grande?. ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________5. ¿Que determina la dirección del flujo de calor entre dos cuerpos? Explica tu respuesta ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Hoja para graficar

EXPERIENCIA Nº. 5:

PRACTICA Nº 2

CALIBRACIÓN DE UN TERMOMETRO

LAB DE FÍSICA II

CALOR

OBJETIVOS:

1. Realizar una escala en grados Celsius, en un termómetro sin graduar, y hacer varias mediciones con él para comprobar su grado de precisión.

2. Observar el comportamiento de la temperatura cuando hay un cambio de fase.

CONCEPTOS RELACIONADOS:Cambio de fase, temperatura, temperatura de fusión, temperatura de ebullición

PRINCIPIO:Si suministramos calor a un sólido aumentando su temperatura, aumentamos también la energía de vibración de sus partículas en la red cristalina. Al alcanzar una determinada temperatura, la energía de vibración puede tener un valor suficientemente alto como para causar la ruptura de las uniones de los átomos o moléculas, destruyendo la red cristalina. El desmoronamiento de la estructura cristalina, conlleva a un movimiento mas libre entre las moléculas, esto nos indica que la sustancia esta cambiando fase. En estos cambios de fase la temperatura permanece constante hasta que todo el sólido se funde o hasta que todo el liquido hierve. EQUIPOS Y MATERIALES:

Trípode variable Varilla soporte,250mm Varilla soporte,600mm Nuez doble Aro con nuez Rejilla con porcelana. Termómetro sin graduar. Sedal Agitador Vaso de precipitados de 250ml. Termómetro. Cinta métrica. Mechero. Hielo. Piedrecillas para fácil ebullición.

PRECAUCION: Al calentar el agua, el aro y la rejilla se ponen muy calientes.

MONTAJE: Monta el equipo de soporte según la figura 1. Cuelga el termómetro de la varilla con un trozo de sedal Tritura los cubitos de hielo con martillo en trozos lo mas pequeños posible ,

envolviéndolos antes en un paño. Llena el vaso de precipitados hasta la mitad, aproximadamente, con el hielo. Añade dos piedrecillas. Añade agua fría justo hasta que cubra el hielo.

Sumerge el termómetro sin graduar unos 2cm en el agua de fusión, de forma que la punta de medida quede totalmente sumergida.

REALIZACIÓN: Agita el agua de fusión con el agitador y espera hasta que la columna liquida del

termómetro se estabilice. Marca la altura de la columna. Calienta el agua de fusión. Agita continuamente hasta que el hielo este

completamente fundido. Observa la columna de mercurio, y anota lo que ves. Sigue calentando el agua hasta que hierva. Observa la columna de mercurio del termómetro al calentar el agua y cuando

hierve .Anota lo que ves.

Marca la altura de la columna de mercurio al hervir el agua.

HOJA DE EVALUACION Nº. 5:

PRACTICA Nº 2

CALIBRACIÓN DE UN TERMOMETRO

LAB DE FÍSICA II

CALOR

OBSERVACIONES :Como se comporta la columna de mercurio cuando:1. Aun quedan trozos de hielo en el agua

______________________________________________________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Entre la Fusión y la ebullición____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________3. Al hervir el agua -

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. Divide el segmento entre las dos marcas que realizaste en 10 partes iguales. ¿Cuál es diferencia de temperatura entre dos trazos?________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5. Sumerge en agua un termómetro con escala junto al termómetro cuya escala has hecho. Compara la temperatura marcada por ambos mientras se enfría el agua caliente y al sumergirlos en agua fría. Anota algunos valores en la tabla.

Termómetro calibrado Termómetro de comparaciónAgua caliente

Agua templadaAgua fría

6. Cuantos grados hay entre el punto de fusión del hielo y el punto de ebullición del agua en la escala Celsius y en la escala Fahrenheit.