Práctica No. 4 "Termodinámica: sistema, calor y temperatura"

Academia Química UAEMex2024

6 Aug 202405:25

Summary

TLDREn este experimento de termodinámica, se compara la temperatura de dos vasos de agua a 20°C. Se introduce hielo en uno y se observa cómo la temperatura disminuye hasta 10°C al derretirse. Agregando colorante al hielo, la temperatura sigue bajando hasta 9°C. Al calentar el segundo vaso, la temperatura aumenta hasta 88°C, punto de ebullición. Al mezclar el agua fría con la caliente, la temperatura se iguala a 42°C. El experimento ilustra la transferencia de calor y los cambios de estado.

Takeaways

🔬 Experimentación en términos de calor y temperatura.
🌡️ Identificación de la diferencia entre temperatura y calor.
💧 Uso de dos vasos para realizar la experimentación.
🧊 Inicialmente, ambos vasos contienen 20 mL de agua a 20 grados Celsius.
❄️ Se coloca un pedazo de hielo en el vaso número dos.
📉 La temperatura del vaso con hielo disminuye a 10 grados Celsius.
🌈 Uso de colorante para observar la fusión del hielo.
📉 La temperatura continúa bajando con la fusión del hielo y la presencia del colorante.
📈 Aumento de la temperatura a medida que el agua hierve.
🌡️ La temperatura de ebullición del agua se registra alrededor de 88 grados Celsius.
💧 Combinación de agua fría y caliente y observación del cambio en la temperatura.

Q & A

¿Cuál es el objetivo de la práctica número cuatro de termodinámica?
-El objetivo es que el alumno identifique la diferencia entre temperatura, calor y lo que es un sistema a través de la experimentación.
¿Cuánto agua se coloca en cada vaso para la experimentación?
-Se coloca aproximadamente 20 mL de agua en cada vaso.
¿Cuál es la temperatura inicial del agua en los dos vasos?
-La temperatura inicial del agua en ambos vasos es de 20 grados Celsius.
¿Qué se hace con el vaso número dos en la experimentación?
-Se coloca un pedazo de hielo en el vaso número dos y se deja que se derrita.
¿Cómo cambia la temperatura del vaso número uno después de que se derrite el hielo en el vaso número dos?
-La temperatura del vaso número uno disminuye casi 10 grados Celsius, llegando a 10 grados Celsius.
¿Qué se observa al agregar un colorante al hielo en el vaso número dos?
-Al agregar colorante, se puede observar cómo se mezcla con el agua a medida que el hielo se derrite.
¿Cuál es la temperatura del vaso número dos después de que el hielo se derrite completamente?
-La temperatura del vaso número dos baja a aproximadamente 9 grados Celsius.
¿Qué se observa cuando el agua del vaso frío se vacía en el vaso caliente?
-Se observan movimientos de las partículas de agua debido a la diferencia de temperatura.
¿Cuál es la temperatura final del agua caliente después de que se vacía el agua fría dentro de ella?
-La temperatura final del agua caliente es de 42 grados Celsius, lo que indica una disminución de aproximadamente la mitad de su temperatura inicial.
¿Qué se aprende de la experimentación sobre la transferencia de calor?
-Se aprende que la transferencia de calor entre dos sistemas (en este caso, aguas a diferentes temperaturas) ocurre hasta que ambos alcanzan un equilibrio térmico, y que el calor fluye de la fuente más cálida hacia la más fría.
¿Qué es el fenómeno observado al final de la práctica y cómo se explica?
-El fenómeno observado es la mezcla de aguas a diferentes temperaturas, lo cual se explica por el principio de que el calor fluye desde el área más caliente hacia el área más fría hasta alcanzar un equilibrio térmico.

Outlines

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🔬 Experimento de Termodinámica

El experimento número cuatro de termodinámica busca enseñar la diferencia entre temperatura, calor y sistema. Se realiza con dos vasos de precipitado, uno con 20 mL de agua a 20 grados Celsius y otro con un pedazo de hielo. Se miden las temperaturas iniciales y se observa cómo disminuye la temperatura del agua al agregar hielo. Luego, se añade colorante al hielo para visualizar el cambio. La temperatura continúa bajando hasta que el agua comienza a hervir, lo que provoca un aumento rápido de la temperatura hasta 88 grados Celsius. Al verter el agua fría en el vaso caliente, se observa el cambio en las partículas de agua y la temperatura disminuye de 88 a 42 grados Celsius.

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📉 Observación de la Temperatura

El segundo párrafo describe la observación de la temperatura después de la mezcla del agua caliente y fría. La temperatura inicialmente era de 88 grados Celsius y después de la mezcla, disminuye a 42 grados Celsius, lo que representa casi la mitad de la temperatura original. Se espera que el profesor explique este fenómeno, probablemente relacionado con la transferencia de calor y la mezcla de temperaturas.

Mindmap

Keywords

💡Termodinámica

Termodinámica es una rama de la física que estudia la energía y cómo se transforma y transfiere en sistemas físicos. En el guion, se menciona la 'práctica número cuatro termodinámica', lo que indica que el video trata sobre experimentos relacionados con la termodinámica, específicamente la transferencia de calor y la temperatura.

💡Sistema

Un sistema en termodinámica se refiere a una porción del universo definida y aislada para su estudio. En el guion, el 'sistema' se refiere a los dos vasos de precipitado utilizados en el experimento, uno con agua y el otro con hielo, que son los sujetos de estudio para observar la transferencia de calor.

💡Calor

Calor es una forma de energía que se transfiere de un objeto a otro debido a la diferencia de temperatura. En el guion, el calor es un concepto central, ya que se observa cómo el calor se transfiere desde el agua caliente al hielo, causando la fusión del mismo.

💡Temperatura

Temperatura es una medida de la cantidad de movimiento térmico de los átomos o moléculas en un cuerpo. En el guion, la temperatura es medida en grados centígrados y se utiliza para medir el cambio térmico en los vasos, como cuando el hielo se derrite y el agua se calienta.

💡Precipitado

Un precipitado es una sustancia sólida que se forma en una reacción química. Aunque no se menciona explícitamente en el guion, el uso de vasos de precipitado sugiere que se utilizan para contener y observar los cambios físicos durante el experimento.

💡Hielo

Hielo es el estado sólido de la agua y se menciona en el guion como el objeto que se coloca en uno de los vasos para observar cómo se derrite y afecta la temperatura del agua. El hielo es un ejemplo de cambio de estado de la materia debido a la transferencia de calor.

💡Colorante

Un colorante es una sustancia que se utiliza para dar color a otros materiales. En el guion, se agrega colorante al hielo para facilitar la observación de la fusión del hielo en el agua, lo que ayuda a visualizar el proceso de transferencia de calor.

💡Burbujitas

Las burbujitas son pequeñas bolitas de aire o gas que se forman en líquidos y a menudo indican la actividad térmica. En el guion, las 'pequeñas burbujitas' son mencionadas como un signo visual de que el hielo está comenzando a derretirse y el agua se está calentando.

💡Partículas de agua

Las partículas de agua se refieren a los átomos de agua en movimiento. En el guion, se observa el movimiento de las partículas de agua cuando el agua fría se mezcla con el agua caliente, lo que demuestra la diferencia de temperatura y la transferencia de calor.

💡Transición de estados

La transición de estados es el cambio de una forma física de la materia a otra, como del sólido al líquido. En el guion, la fusión del hielo y la posterior mezcla con el agua caliente ejemplifican la transición de estado de la materia.

Highlights

Experimento práctico número cuatro de termodinámica

Objetivo: Identificar diferencias entre temperatura, calor y sistema

Se utiliza experimentación con dos vasos de precipitado

Se coloca 20 mL de agua en cada vaso

Toma de temperatura inicial de 20 grados Celsius en ambos vasos

Colocación de un pedazo de hielo en el vaso número dos

Observación de la disminución de temperatura en el vaso con hielo

Temperatura descendió 10 grados Celsius en el vaso con hielo

Se agrega colorante al hielo para observar la fusión

Observación de la disminución de temperatura a 9 grados Celsius

Inicio de la fusión del hielo, con burbujas en el fondo del vaso

Medición de la temperatura ascendente durante la fusión

Temperatura alcanza los 88 grados Celsius al hervir

Apagado del fuego y enfriamiento del agua caliente con agua fría

Observación de la mezcla de aguas y cambio en la temperatura

Temperatura final de 42 grados Celsius tras mezclar aguas

Explicación del fenómeno por parte del profesor

Agradecimientos a los asistentes del experimento