Equilibrio Térmico. Calor Perdido = Calor Ganado

Summary

En este experimento, se utiliza un calorímetro para determinar la masa de un silbato de aluminio sumergido en agua. Se calienta el silbato a 90°C y se coloca en el calorímetro con agua a 20°C, hasta alcanzar una temperatura de equilibrio de 25°C. A través de la transferencia de calor entre el silbato y el agua, y aplicando la fórmula de calor, se calcula la masa del silbato, obteniendo un valor de 52.45 gramos. El experimento ilustra el concepto de equilibrio térmico y la relación entre masa, calor específico y variación de temperatura.

Takeaways

• 😀 Se utiliza un calorímetro para medir el calor transferido entre un silbato y agua.
• 😀 El objetivo es determinar la masa de un silbato sumergido en agua utilizando el concepto de calor y equilibrio térmico.
• 😀 El calor transferido siempre va de un cuerpo más caliente a uno más frío hasta alcanzar el equilibrio térmico.
• 😀 El calor específico del agua es 1 cal/g°C, y el del aluminio es 0.22 cal/g°C.
• 😀 El experimento parte de una temperatura inicial de 20°C para el agua y 90°C para el silbato.
• 😀 Se mide el calor transferido usando la fórmula Q = m * c * ΔT, donde m es la masa, c el calor específico y ΔT la variación de temperatura.
• 😀 El equilibrio térmico se alcanza cuando ambos objetos (el silbato y el agua) llegan a la misma temperatura, en este caso, 25°C.
• 😀 La cantidad de calor perdida por el silbato es igual a la cantidad de calor ganada por el agua.
• 😀 El calor entregado por el silbato se calcula usando la variación de su temperatura, de 90°C a 25°C.
• 😀 La masa del silbato se determina despejando la fórmula del calor específico para obtener una masa aproximada de 52.45 gramos.
• 😀 La ecuación final utilizada para encontrar la masa del silbato es m_silbato = 750 / 14.3, lo que da como resultado 52.45 gramos.

Q & A

¿Qué principio físico se utiliza en el experimento descrito en el video?

El principio utilizado es el de equilibrio térmico, donde el calor perdido por un cuerpo es igual al calor ganado por otro cuerpo.

¿Cómo se define el calor en el contexto del experimento?

El calor se define como la energía que se transfiere de un medio a otro debido a una diferencia de temperatura.

¿Qué equipo se utiliza en el experimento para medir el calor?

Se utiliza un calorímetro, que es un dispositivo diseñado para aislar un ambiente y medir el calor transferido entre el agua y el metal (el silbato).

¿Qué elementos componen el calorímetro mencionado en el video?

El calorímetro está compuesto por un recipiente, un termómetro, una tapa, una resistencia eléctrica para calentar y un agitador para homogenizar el agua.

¿Por qué se utiliza un silbato de aluminio en el experimento?

El silbato de aluminio se utiliza porque es un material conocido con una capacidad calorífica específica que permite observar la transferencia de calor cuando se calienta.

¿Qué sucede cuando el silbato caliente se coloca en el agua a 20 grados centígrados?

Cuando el silbato caliente se coloca en el agua, el calor fluye desde el silbato, que está a 90 grados centígrados, hacia el agua, aumentando la temperatura del agua y disminuyendo la del silbato hasta que se alcanza el equilibrio térmico.

¿Cuál es el valor del calor específico del agua y cómo se utiliza en el cálculo?

El calor específico del agua es de 1 caloría por gramo por grado centígrado. Se utiliza en la fórmula para calcular el calor ganado por el agua cuando su temperatura aumenta debido al contacto con el silbato caliente.

¿Qué significa el calor específico en el contexto del experimento?

El calor específico es la cantidad de calor necesaria para elevar 1 gramo de una sustancia 1 grado centígrado. En este caso, el agua tiene un calor específico de 1 cal/g°C y el aluminio 0.22 cal/g°C.

¿Cómo se calcula la masa del silbato en el experimento?

La masa del silbato se calcula utilizando la fórmula del equilibrio térmico, donde el calor perdido por el silbato es igual al calor ganado por el agua. A partir de las temperaturas iniciales y finales, se despeja la masa del silbato.

¿Cuál es la masa del silbato según el cálculo realizado en el video?

La masa del silbato es de aproximadamente 52.45 gramos, obtenida a partir de los valores de temperatura y las capacidades caloríficas de los materiales involucrados.