EXPERIMENTOS "SISTEMAS TERMODINAMICOS"

Summary

Este experimento explica de manera clara los tres tipos de sistemas termodinámicos: abierto, cerrado e isolado. A través de experimentos prácticos, se demuestra cómo un sistema abierto intercambia tanto energía como materia con su entorno, mientras que un sistema cerrado solo intercambia energía y un sistema aislado no intercambia ni energía ni materia. Los experimentos incluyen el uso de una vela, un termo con agua caliente y fría, y una botella cerrada con velas, mostrando cómo la temperatura, la presión y la masa se comportan de diferentes maneras en cada tipo de sistema.

Takeaways

• 😀 Un sistema abierto puede intercambiar energía y materia con su entorno.
• 😀 En el experimento de sistema abierto, una vela, un vaso de vidrio y agua son utilizados para demostrar cómo el agua sube debido a la diferencia de presión.
• 😀 La ley de los gases y la relación entre temperatura y presión son fundamentales para entender los comportamientos de un sistema abierto.
• 😀 Un sistema aislado no intercambia ni materia ni energía con su entorno.
• 😀 El experimento del sistema aislado utiliza un termo con agua caliente y fría para demostrar cómo el calor se mantiene dentro sin intercambio con el exterior.
• 😀 En un sistema aislado, las propiedades internas, como la temperatura y presión, permanecen constantes después de cierto tiempo.
• 😀 Un sistema cerrado intercambia energía, pero no materia, con su entorno.
• 😀 En el experimento de sistema cerrado, el uso de velas dentro de un frasco cerrado muestra cómo el aumento de la energía térmica afecta la velocidad de las moléculas de aire.
• 😀 La conservación de la masa es un principio clave en los sistemas cerrados, ya que no hay intercambio de masa con el entorno.
• 😀 La energía térmica dentro de un sistema cerrado puede aumentar, pero la masa del sistema se mantiene constante.
• 😀 Estos experimentos permiten visualizar los principios fundamentales de la termodinámica, aplicando la teoría a sistemas reales con materiales cotidianos.

Q & A

¿Qué es un sistema termodinámico abierto?

Un sistema termodinámico abierto es aquel que puede intercambiar tanto energía como materia con su entorno. En el experimento mencionado, se utiliza una vela, un plato y un vaso para demostrar este tipo de sistema.

¿Cuál es el proceso que ocurre en el experimento del sistema abierto?

En este experimento, se enciende una vela, se agrega un poco de agua a un vaso, y luego se coloca el vaso sobre la vela. La vela se apaga debido a la disminución de oxígeno y el agua comienza a subir, lo que se debe a una diferencia de presión entre el interior y el exterior del vaso.

¿Por qué sube el agua en el vaso durante el experimento del sistema abierto?

El agua sube porque, según la ley de los gases, la presión en el interior del vaso se vuelve menor que la del entorno, lo que hace que el agua sea absorbida desde fuera hacia dentro del vaso.

¿Qué caracteriza a un sistema termodinámico aislado?

Un sistema aislado no intercambia ni materia ni energía con su entorno. En el experimento realizado con un termo, se demostró que el agua caliente dentro del termo no cambia su temperatura ni interactúa con el agua fría del entorno.

¿Qué material se usó para demostrar el sistema aislado?

Se utilizó un termo, el cual contiene agua caliente y agua fría, y está diseñado para no permitir el intercambio de energía o materia con su entorno.

¿Qué ocurrió durante el experimento con el termo?

Al colocar el termo en un recipiente con agua helada, se observó que la temperatura del agua caliente dentro del termo no cambió, a pesar de que el exterior del termo estaba frío, lo que confirma que no hubo intercambio de energía entre el interior y el exterior.

¿Qué es un sistema termodinámico cerrado?

Un sistema cerrado intercambia energía, pero no materia, con su entorno. En el experimento con velas en un frasco, el sistema se cierra al ponerle una tapa, permitiendo que la energía térmica se intercambie pero sin permitir el paso de materia.

¿Cómo se demostró un sistema cerrado en el experimento con velas?

En el experimento, se encendieron varias velas y se colocó una tapa sobre el frasco, lo que evitó que el aire entrara. Las velas se apagaron debido a la falta de oxígeno, pero el sistema conservó la masa, ya que no hubo intercambio de materia.

¿Por qué se apagan las velas en el sistema cerrado?

Las velas se apagan debido a que al estar en un sistema cerrado, la cantidad de oxígeno disponible para la combustión disminuye, lo que hace que las velas se extingan.

¿Qué significa la conservación de la masa en un sistema cerrado?

La conservación de la masa en un sistema cerrado significa que, a pesar de los intercambios de energía (como calor), no hay un cambio en la cantidad de materia dentro del sistema. En el experimento del frasco, no hubo pérdida de masa, ya que el frasco estaba bien sellado.