Propiedades Físicas del Agua
Summary
TLDREl guion del video explora las extraordinarias propiedades del agua, destacando su capacidad para disolver sustancias, su papel vital en la vida y su influencia en el clima. Se explica por qué el hielo flota en el agua, a pesar de ser sólido, debido a su anomalía de densidad. Además, se muestra cómo la alta capacidad de calor específico del agua afecta su capacidad para absorber y liberar calor, moderando los cambios climáticos y permitiendo actividades como pescar en hielo. El script ilustra estas propiedades con experimentos sencillos y su importancia para la vida en nuestro planeta.
Takeaways
- 🧊 El agua es extraordinaria porque el hielo flota en ella, lo cual es una anomalía en comparación con la mayoría de las sustancias.
- 🐟 La capacidad del hielo para flotar permite que los peces y otras formas de vida acuática sobrevivan bajo el hielo durante el invierno.
- 🌞 El agua absorbe una gran cantidad de la energía solar que llega a la Tierra, lo que influye en nuestro clima y en la vida.
- 💧 El agua es conocida como el 'solvente universal' por su habilidad para disolver una amplia variedad de sustancias.
- El agua es esencial para la vida, compuesto por el 70% en el cuerpo humano y vital para la función celular.
- 🌡️ El agua tiene puntos de ebullición y congelamiento altos, lo que es crucial para la vida terrestre y para el almacenamiento de energía térmica.
- 🔥 La alta capacidad de calor específico del agua es la razón por la que es eficaz para combatir incendios y moderar las temperaturas.
- 🧊 La anomalía de densidad del agua, donde el hielo es menos denso que el agua líquida, es fundamental para la supervivencia de la vida bajo el hielo.
- 🌡️ La capacidad de calor específico del agua es una de las razones por las que el agua modera las temperaturas del ambiente.
- 🌐 El agua cubre la mayoría de la superficie terrestre, lo que justifica llamar a nuestro planeta 'Agua' en lugar de 'Tierra'.
- 📈 La energía térmica necesaria para derretir o congelar el agua es significativa, lo que demuestra la importancia del ciclo del agua en la absorción de energía solar.
Q & A
¿Por qué el hielo flota en el agua a pesar de ser sólido?
-El hielo flota en el agua debido a que es menos denso que el agua líquida, lo cual es una anomalía de densidad que ocurre porque el agua sólida tiene una estructura cristalina más holgada que la del agua líquida.
¿Cuál es la importancia de la capacidad de calor específico del agua en la vida y el clima?
-La alta capacidad de calor específico del agua significa que puede almacenar y liberar grandes cantidades de calor sin un cambio drástico en su temperatura, lo que ayuda a moderar los cambios climáticos y es fundamental para la supervivencia de la vida en la Tierra.
¿Por qué la energía solar es absorbida principalmente por el agua en la Tierra?
-La energía solar es absorbida en gran medida por el agua debido a su capacidad de calor específico elevada, lo que le permite almacenar grandes cantidades de energía térmica sin un aumento significativo de temperatura.
¿Cómo afecta la propiedad de que el hielo sea menos denso que el agua líquida a la vida submarina durante el invierno?
-Esta propiedad permite que el hielo flote en la superficie del agua, manteniendo un ambiente líquido debajo del hielo que permite a la vida acuática, como los peces, sobrevivir durante el invierno.
¿Cuál es la relación entre la tensión superficial del agua y su capacidad para flotar objetos como clips de papel?
-La tensión superficial del agua es causada por las fuerzas de atracción entre las moléculas de agua que se mantiene unidas, lo que permite a objetos con una distribución de peso uniforme, como clips de papel, flotar en la superficie.
¿Por qué el agua tiene un punto de ebullición de 100 grados Celsius y un punto de congelamiento de 0 grados Celsius?
-Estos puntos son resultado de las propiedades físicas únicas del agua, donde su estructura molecular y la energía de las interacciones entre moléculas determinan a qué temperaturas cambia de estado.
¿Cómo es posible caminar sobre el agua si se distribuye el peso uniformemente?
-Es posible caminar sobre el agua si se distribuye el peso de manera uniforme, ya que esto permite que la tensión superficial del agua soporte el peso sin que el agua se rompe o se hunde.
¿Cuánto calor es necesario para derretir el hielo y cambiar el agua líquida a su forma gaseosa, el vapor?
-El calor necesario para derretir el hielo y cambiar el agua líquida a vapor depende de la masa del hielo, su capacidad de calor específico y la diferencia de temperatura entre el hielo y el agua a temperatura ambiente.
¿Por qué el agua es considerada un solvente universal y por qué es importante para las industrias?
-El agua es considerada un solvente universal porque puede disolver una amplia variedad de sustancias, lo que lo hace esencial para muchas reacciones químicas y procesos industriales, como la fabricación y la limpieza.
¿Cómo se puede medir la energía térmica necesaria para cambiar la temperatura de una sustancia, como el agua?
-La energía térmica necesaria para cambiar la temperatura de una sustancia se puede medir utilizando la fórmula Q = mcΔT, donde Q es la energía térmica, m es la masa, c es la capacidad de calor específico y ΔT es el cambio de temperatura.
Outlines
🧊 Propiedades únicas del agua y su importancia
Este párrafo aborda la singularidad del agua, destacando cómo el hielo flota en el agua y la importancia de esta característica para la vida submarina y las actividades humanas como la pesca en hielo. También menciona el papel crucial del agua en la Tierra, desde su capacidad para absorber la mayor parte de la energía solar hasta su función como disolvente universal y su omnipresencia en la vida cotidiana y en la industria. Se discuten sus propiedades físicas, como la tensión superficial y los puntos de ebullición y congelamiento comparados con otros líquidos, y cómo estas propiedades afectan la vida y el ambiente.
🌡 La anomalía de densidad del agua y su impacto en la vida
El párrafo explora la anomalía de densidad del agua, donde el hielo es menos denso que el agua líquida y por lo tanto, flota. Esto es fundamental para la supervivencia de la vida acuática durante el invierno, ya que permite que los peces y otros organismos se mantengan bajo el hielo. Además, se describe cómo la formación de una corriente de convección en un lago congelándose afecta la distribución de temperatura en el agua, y cómo esta propiedad es vital para las comunidades que dependen de los caminos de hielo en invierno.
🕰 Proceso de cambio de fase del hielo y su energía latente
Este segmento narra el proceso experimental de derretir hielo y convertirlo en agua líquida y luego en vapor, registrando el tiempo y la temperatura a lo largo del proceso. Se destaca cómo la energía se transfiere al hielo y el agua, y cómo la temperatura no cambia durante ciertos períodos debido a los cambios de fase. Se menciona la importancia de la energía latente y cómo el agua puede absorber y liberar grandes cantidades de calor sin un cambio significativo en su temperatura.
🌡️ Capacidad de calor específico del agua y su influencia climática
El párrafo discute la alta capacidad de calor específico del agua, lo que significa que requiere una gran cantidad de energía para subir en temperatura. Esta propiedad es clave para entender por qué el agua puede moderar el clima y por qué las masas de agua, como los océanos, no se calientan fácilmente. Se utiliza una fórmula para calcular la cantidad de energía necesaria para cambiar la temperatura de una sustancia, y se da un ejemplo práctico de cómo el chocolate caliente se mantiene caliente debido a la alta capacidad de calor del agua.
🔥 Calor de fusión y su aplicación en la vida real
Este segmento se enfoca en el calor de fusión, que es la energía térmica necesaria para cambiar un gramo de hielo de estado sólido a líquido sin un cambio en temperatura. Se realiza un experimento para medir la cantidad de energía necesaria para derretir un gramo de hielo y se calcula el calor de fusión. Se destaca la importancia de este concepto en la vida real, como en el uso de un traje de buzo que mantiene una capa delgada de agua cálido cerca de la piel gracias a la alta capacidad de calor específico del agua.
🌍 Impacto de las propiedades del agua en la vida y el clima
El último párrafo resume el papel fundamental del agua en la Tierra, destacando cómo sus propiedades especiales, como la capacidad de calor específico y el calor de fusión, afectan el clima y la vida. Se menciona cómo la energía solar es absorbida por el ciclo del agua y se refleja en la vida de los peces y otros organismos que pueden sobrevivir bajo el hielo gracias a estas propiedades. El párrafo enfatiza la importancia de estas propiedades para la posibilidad de vida en nuestro planeta.
Mindmap
Keywords
💡Hielo flotante
💡Capacidad de calor específico
💡Anomalía de densidad
💡Cambio de fase
💡Tensión superficial
💡Convección
💡Ebullición
💡Congelación
💡Solvente universal
💡Ciclo del agua
Highlights
El agua es extraordinaria y su capacidad de hacer que el hielo flote es una de las razones por las que se comporta de manera diferente a otras sustancias.
La propiedad de que el hielo flote permite a los peces y vida acuática sobrevivir bajo el hielo durante el invierno.
La alta capacidad de calor específico del agua es una de sus características especiales que permite a los peces nacer bajo el hielo sin congelar.
El agua puede disolver sustancias mejor que cualquier otro líquido, lo que es una de sus propiedades únicas.
La mayoría de la energía solar que llega a la Tierra es absorbida por el agua, lo que es crucial para el ciclo del agua.
El agua congelada es menos densa que el agua líquida, lo que es una anomalía de densidad y es importante para la vida marina.
La tensión superficial del agua es una de sus cualidades especiales que permite objetos flotar uniformemente en el agua.
El agua tiene puntos de ebullición y congelamiento altos, lo que es diferente en comparación con otros líquidos.
La vida sería inimaginable si el agua hirviera a bajas temperaturas, lo que destaca la importancia de sus puntos de ebullición y congelamiento.
La capacidad de calor específico del agua es una de las razones por las que es efectiva para combatir incendios.
El agua congelada flota en la superficie del agua líquida debido a su anomalía de densidad.
La corriente de convección que se forma cuando un lago se congela es un fenómeno interesante relacionado con la densidad del agua.
La energía térmica requerida para derretir el hielo y cambiar el agua líquida a vapor se describe en un experimento.
La gráfica de temperatura y tiempo muestra el cambio de fase del hielo a agua y luego a vapor.
La anomalía de densidad del agua es crucial para las comunidades del norte durante el invierno, permitiendo el transporte y la conexión.
La energía solar es absorbida por el agua, lo que es esencial para el ciclo del agua y la vida en la Tierra.
El cambio de fase del agua, desde el hielo hasta el vapor, requiere una gran cantidad de energía debido a su alta capacidad de calor específico.
Transcripts
00:22simplemente ciencia
00:30si el agua se comportará como casi todas
00:32las substancias normales el hielo se
00:34hundiría al fondo y más hielo se
00:36formaría en la superficie
00:37yo estaría parado en un enorme bloque de
00:39hielo sólido que se hundiría hasta el
00:41fondo del lago pero el agua es
00:44extraordinaria y una de las cosas que la
00:46hace especial es que el hielo flota en
00:48el agua
00:49quiere decir que podemos pararnos aquí
00:51mientras los peces nadan debajo
00:54desafortunado para los peces para mí y
00:57para el mundo entero
01:01pescar en hielo es un gran deporte y el
01:04lago congelado es un lugar perfecto para
01:06ver agua en todas sus formas en hielo
01:08líquida y vapor
01:17e
01:19propiedades físicas del agua
01:25como la mayor parte de la tierra está
01:27cubierta por océanos tendría más sentido
01:29llamar a este planeta agua la mayor
01:34parte de la energía solar que llega a la
01:36tierra la absorbe el agua y cocinamos
01:39con agua limpiamos nos bañamos y la
01:41tenemos plantas y animales incluyendo a
01:45humanos somos casi de agua
01:48el agua puede disolver substancias mejor
01:51que cualquier otro líquido por eso los
01:52científicos le dicen el solvente
01:54universal
01:57las industrias necesitan agua
02:02también es una importante forma de
02:05transportación célula humana formada
02:07casi de agua el agua está dentro de tu
02:09cuerpo y fuera de tu cuerpo en el aire
02:12que respiras y la comida que comes
02:17el agua es una sustancia muy común en la
02:20tierra pero tiene características poco
02:21comunes
02:23porque el agua sólida o sea el hielo
02:27flotar
02:30cómo es que el agua absorbe tanta de la
02:32energía del sol
02:34cuánta energía se requiere para derretir
02:36el hielo y para cambiar el agua líquida
02:39a su forma gaseosa vapor de agua
02:42como miles de esa energía el agua es una
02:46sustancia única y misteriosa porque se
02:48comporta como lo hace es simplemente
02:50ciencia si pudieras cambiar todo todas
02:54las partes de tierra seca de nuestro
02:55planeta fácilmente cabrían en el área
02:58del océano pacifico
03:02que es tan especial en el agua
03:06es posible caminar en el agua líquida
03:10siempre que distribuya el peso
03:12uniformemente
03:14o lo que pasa se dejó caer este clip en
03:17el agua si lo faltas así se hundirá y se
03:21hunde pero si colocas el equipo
03:23horizontalmente en el agua de forma que
03:25el peso se distribuya uniformemente
03:27el clip flota
03:32las poderosas fuerzas de atracción entre
03:34las moléculas en la agua son una de las
03:36cualidades especiales del agua el agua
03:38se mantiene unida en el cristal así que
03:40el clip flota arriba puede describir
03:43esta cualidad del agua diciendo que
03:45tiene tensión superficial pero si
03:48empujas un poco el clip que flota
03:49romperás la superficie de tensión del
03:51agua
03:53y superficie de alta tensión es una de
03:55las cualidades especiales del agua
04:04mucha energía para que el agua hierva
04:09y quitar mucha energía para que el agua
04:12se congele comparada con otros líquidos
04:14el agua tiene puntos muy altos de
04:15ebullición y congelamiento
04:19observa la diferencia el agua hierve a
04:23100 grados celsius
04:25y se congela a 0 grados celsius
04:30como el amoniaco que se utiliza en
04:32productos de limpieza
04:34hierve al menos 33 grados celsius
04:39y se congela menos 78 grados celsius
04:45el metal y el gas usado para que la
04:47extracción de casas tiene un punto de
04:49ebullición de menos 162 grados celsius
04:54y un punto de congelamiento de menos 183
04:57grados celsius
05:01si el agua hirviera a bajas temperaturas
05:03la vida sería inimaginable el solo
05:07pensarlo hace que me hierva la sangre
05:11estamos acostumbrados a vivir con el
05:14agua así que cuando vemos puntos de
05:16congelamiento y de ebullición como estos
05:17pensamos que son extraordinarios de
05:20hecho el agua es la substancia
05:21extraordinaria sus altos puntos de
05:24congelamiento y ebullición significan
05:26que el agua puede almacenar una gran
05:28cantidad de energía antes de que el
05:30hielo se derrita o que el agua líquida
05:31hierva y esa es otra cualidad del agua
05:34que tiene puntos altos de ebullición y
05:35congelamiento
05:40si tú cruces esto caminando sobre la
05:42arena ardiendo sabes que tan pronto como
05:44metas los pies en el agua se refrescaran
05:46eso es porque el agua puede almacenar
05:48una enorme cantidad de energía térmica
05:50sin mucho cambio en la temperatura en
05:52otras palabras el agua tiene alta
05:54capacidad de calor específico alta
05:57capacidad de calor específico
06:00otra cualidad especial del agua
06:06porque el agua es tan efectiva en
06:08combatir el fuego
06:10bueno como sabes el fuego es una
06:12reacción química en cadena y para que
06:15esa reacción continúe necesitas tres
06:16componentes combustible oxígeno y una
06:20fuente de calor el propósito de la
06:22fuente de calor es combinar los
06:23reactivos darles suficiente energía para
06:26combinarse si te quitas alguno de estos
06:29componentes de la ecuación donde tienes
06:32la reacción en cadena así que el agua
06:35sofoca al fuego
06:36en cierta forma lo hace lo que el agua
06:38hace debido a su alta capacidad de calor
06:41específico es absorber el calor de la
06:43reacción y por lo tanto eliminar esa
06:46cadena de la reacción deteniendo el
06:48fuego así que el agua absorbe el calor
06:50del fuego exactamente es lo que hace y
06:53lo que hacemos es graduar en las
06:56mangueras diversos patrones
06:59y así podemos ya sea seleccionar un
07:02patrón de niebla que maximiza el área de
07:06superficie del agua y eso le da al agua
07:10un máximo de absorción de calor no
07:14podemos probar por supuesto que sí
07:17pero yo aquí esta lista
07:20ese es el patrón de niebla que usamos
07:23nos da un máximo de absorción tenemos un
07:26chorro directo también
07:30estas listas para compartir un sentido
07:38el top hágalo
07:44para que me abre la todas
07:50muy bien la paga no pagamos
07:55esta es otra cosa que hace al agua
07:57especial
07:59el agua congelada es menos densa que el
08:01agua líquida así que flota en la
08:03superficie del líquido esto es muy raro
08:06por eso se llama anomalía de densidad
08:11una anomalía es algo que es anormal una
08:14excepción a la regla el ornitorrinco
08:16pico de pato es una anomalía porque es
08:19un mamífero que pone huevos claro que
08:21todo en ese animal es bastante raro
08:26la anomalía de densidad significa que
08:28puedo pararme en la superficie del agua
08:30líquida pero qué pasa con el agua que
08:32está abajo bueno hay una corriente de
08:34convección que se forma cuando el lago
08:36se congela
08:38el aire frío sobre el agua enfría el
08:40agua en la superficie cuando llega a 4
08:44grados celsius el agua está a su
08:46densidad máxima y se hunde
08:49al hundirse el agua fría empuja al agua
08:52menos fría hacia la superficie en donde
08:54la enfría el aire qué crees que pase a
08:57esta circulación de agua a esta
08:59corriente de convección cuando toda el
09:01agua del lago está a 4 grados celsius
09:04cuando el agua de la superficie no puede
09:06hundirse más se detiene es cuando se
09:08congela correcto cuando el agua no puede
09:11hundirse se enfría 0 grados celsius y se
09:13congela formando una capa de hielo en la
09:16superficie del lago debido a que el
09:17hielo tiene una densidad más baja que el
09:19agua del lago a otra temperatura se
09:21queda arriba genial
09:25en un día helado al enfriarse el hielo
09:28el calor se transfiere del hielo al aire
09:30así que incluso la mitad del invierno
09:32las propiedades físicas del agua modera
09:34en la temperatura del aire cercano es la
09:37anomalía de densidad el hielo flota en
09:39el agua los peces y otra vida acuática
09:41pueden vivir bajo el hielo durante el
09:43invierno
09:50los caminos de hielo conectan a las
09:53comunidades del norte en el invierno nos
09:56falló la suerte pero están ahí tienen
09:58que estar por la anomalía de densidad el
10:00hielo flota en el agua ya sabemos que
10:03hace especial al agua
10:08y su alta tensión superficial puntos
10:14altos de ebullición y congelamiento es
10:19alta capacidad de calor específico la
10:25anomalía de densidad la anomalía de
10:31densidad en el mar añadir energía tiene
10:40como resultado un cambio físico
10:45la nieve parece limpia pero puede
10:47contener microorganismos que no quieres
10:49en tu cuerpo si llevamos el agua al
10:51punto de ebullición por un minuto
10:52estaremos seguros que la podemos beber
10:54la cuestión es cuánto tiempo necesitamos
10:56añadir energía hasta que el agua
10:58congelada se convierta en líquida y
10:59luego el vapor en otras palabras cuánto
11:01tiempo tenemos que temblar de frío antes
11:03de que podamos preparar nuestro colate
11:04caliente de retiremos suficiente nieve
11:06para hacer medio litro de agua para dos
11:08tazas tomar el tiempo en cuanto la
11:10pongas en el fuego
11:18y observación de cambio de fase
11:22comenzaremos con 215 puntos 68 gramos de
11:26hielo picado del congelador agregaremos
11:29energía y registraremos temperatura y
11:31tiempo al cambiar el agua de líquido a
11:33vapor en esta gráfica marcaremos
11:36temperatura y tiempo siendo temperatura
11:39la variable en grados celsius y el
11:41tiempo la variable manejada en minutos
11:44marcaremos la temperatura cada minuto al
11:47aumentar energía al sistema ahora mismo
11:50la temperatura es menos 15 grados
11:53celsius
11:57y vamos a comenzar a aumentar la energía
12:00en forma de calor
12:05en un minuto y la temperatura es menos
12:0911.5 grados celsius
12:16dos minutos y la temperatura es
12:20- 4 grados celsius
12:28tres minutos y la temperatura es menos
12:320.5 grados celsius
12:39y yo
12:41mira comienza a derretirse podemos
12:44agregar más nieve y aquí tenemos la
12:46evidencia de la anomalía de densidad una
12:49olla de nieve no produce una olla de
12:50agua porque el hielo es menos denso que
12:52el agua
12:55cuatro minutos si está a cero grados
12:58celsius el hielo comienza a derretirse
13:00ya
13:04ahora 5 minutos y la temperatura sigue
13:07siendo a 0 grados celsius
13:12van seis minutos y la temperatura sigue
13:15siendo cero grados celsius
13:20muy bien hemos derretido suficiente agua
13:23para una olla de agua fría cuánto tiempo
13:25tomo aumentamos energía durante 5
13:27minutos muy bien veamos cuánto tiempo
13:29tarda en calentar el agua
13:34diez minutos y la temperatura es 17.5
13:38grados celsius
13:42en 15 minutos y la temperatura es 71
13:45grados celsius
13:49se está volviendo vapor puedo ver cómo
13:52sube esto tardó 11 y medio minutos ahora
13:55esperaremos a que hierva
13:58reglas de la ciencia cambio de fase un
14:02cambio de fase ocurre cuando una
14:03sustancia cambia de un estado a otro la
14:06materia existe en estado sólido líquido
14:08o gaseoso un cambio de fase ocurre
14:10cuando una sustancia cambia de un estado
14:12a otro
14:17a 19 minutos y la temperatura es 98
14:21grados celsius
14:24ahora comienza a cambiarse a das otro
14:27cambio de fase está hirviendo déjala
14:30hervir por un par de minutos a ver si la
14:32temperatura cambia de acuerdo
14:38si estáis viendo la dejaremos hervir un
14:42minuto bueno aumentamos energías durante
14:45catorce y medio minutos para que la
14:47nieve se hiciera agua líquida y luego
14:48para por iré preparando el chocolate
14:51caliente
14:53la temperatura del agua hirviendo no
14:56cambio alcanzó el punto de ebullición y
14:58quedó así continuamos esta tendencia
15:01tendremos una línea así casi derecha
15:04quiere decir que la temperatura se eleva
15:07en la misma cantidad cada minuto hubo un
15:09periodo durante el deshielo en que la
15:11temperatura se mantuvo igual a cero
15:13grados celsius y luego subió al
15:15calentarse el agua si se mantiene igual
15:18mientras el agua hierve
15:21hay una razón en la gráfica para que la
15:23temperatura se quede igual en estos dos
15:24lugares está ligada a los cambios de
15:26fase
15:32eso es magnífico el chocolate sí claro
15:38capacidad de calor específico
15:46porque hay una diferencia tan dramática
15:49de temperatura entre la arena ardiendo y
15:51el agua fresca tiene que ver con las
15:53propiedades especiales del agua una de
15:56estas propiedades es su alta capacidad
15:58de calor específico
16:02las reglas de la ciencia capacidad de
16:06calor específico es la cantidad de calor
16:08necesaria para subir en un grado
16:09centígrado la temperatura de la unidad
16:11de masa de una substancia
16:21en un día muy caluroso puedes freír un
16:24huevo en una alcantarilla pero nunca
16:26podrás coser un huevo en un charco
16:28la alta capacidad de calor específico
16:30del agua explica por qué el mar no se
16:32calienta y porque el agua tiene un
16:34efecto moderador en el clima
16:37para averiguar cuánta energía térmica se
16:40necesita para cambiar la temperatura de
16:41una sustancia usa esta fórmula q es
16:45igual a ms del tate q es la energía
16:48térmica necesaria medida en giles
16:52ms es la masa de una sustancia en gramos
16:56por la capacidad de calor específico en
16:58jules por gramo grados celsius
17:01y del tate es el cambio de temperatura
17:04en grados celsius
17:07el chocolate sigue caliente se mantiene
17:10caliente mucho tiempo a pesar de que el
17:11aire que lo rodea es frío por qué creés
17:13debe ser la alta capacidad de calor
17:16específico del agua
17:19como el agua tiene tan alta capacidad de
17:21calor específico requiere de mucha
17:23energía para cambiar su temperatura
17:25utilizando la ecuación q es igual a ms
17:28delta te podemos averiguar cuánta
17:30energía se necesitó para elevar la
17:31temperatura del agua usaremos la gráfica
17:34de temperatura contra tiempo que hicimos
17:36para calentar el hielo
17:38y esto es lo que marcamos cuando el agua
17:40se calentaba así que podemos averiguar
17:42la cantidad requerida para elevar la
17:44temperatura del hielo para hacerlo
17:47necesitamos saber la masa la capacidad
17:49de calor específico del hielo y el
17:51cambio de temperatura la masa fue de 215
17:54puntos 68 gramos y el cambio de
17:58temperatura o del tate al calentar el
18:00hielo fue de 15 grados celsius el valor
18:04de ese es una constante de 2.01 jules
18:06por gramo grados celsius
18:09así que tenemos lo necesario para hacer
18:11el cálculo
18:14la ecuación q es igual a ms del tate es
18:18ganancia de energía igual a masa por
18:20capacidad de calor específico por cambio
18:24de temperatura
18:27la incógnita es q sustituimos tenemos
18:30215 puntos 68 gramos de masa
18:35sé que es 2.01 jules programo grados
18:38celsius
18:41y del tate que es 15 grados
18:47así que el hielo absorbió 6500 2.75
18:51dulce energía
18:5316.50 kilos
18:58obviamente el agua congelada puede
19:01absorber mucho calor antes de comenzar
19:03su fase de cambio para convertirse el
19:05líquido
19:10como te mantiene caliente un traje de
19:11buzo tiene que ver con la capacidad de
19:14calor específico del agua
19:19es esta parte de la gráfica muestra lo
19:21que pasó con la temperatura mientras
19:22calienta vamos el agua así es y podemos
19:25calcular cuánta energía se requiere para
19:26llevar el agua líquida de cero grados
19:29celsius a agua hirviendo usamos la misma
19:32ecuación q es igual a ms del tate la
19:35temperatura subió de 0 grados a 90 y 8.5
19:39grados así que del tate o cambio de
19:41temperatura fue de 900 8.5 grados
19:44celsius la masa permaneció igual en 215
19:47puntos 68 gramos pero se en la capacidad
19:50de calor específico cambia para el agua
19:53líquida si se es 4.19 jules por gramo
19:57grados celsius
19:59la ecuación es como es igual a ms del
20:03tate
20:05así que que es igual a 215 puntos 68
20:09gramos
20:10por 4.19 jules sobre gramos grados
20:15celsius
20:17por 98.5 grados
20:21y eso es 89 mil catorce jules 89 kilos
20:26de energía para que hierva el agua
20:29me parece muchísima energía 89 kilos
20:32jules sí supongo que se requiere mucha
20:35energía para calentar algo con una
20:37capacidad de calor específico tan alta
20:39el traje de buzo mantiene una delgada
20:41capa de agua junto a tu piel que se
20:43calienta con el calor del cuerpo gracias
20:46a la alta capacidad de calor específico
20:47del agua esa capa delgada actúa como
20:50barrera entre tu cuerpo tibio
20:55y el agua fría
20:59el agua tiene una muy alta capacidad de
21:01calor específico de hecho tiene cuatro
21:04veces la capacidad de calor específico
21:05del aire seco quiere decir que tiene una
21:08gran habilidad para liberar y almacenar
21:10enormes cantidades de energía tanta que
21:12modifica el clima de la tierra cercana
21:16un cambio a la vez
21:21cuando calienta el cielo para hacerlo
21:23agua y el agua líquida va por la gráfica
21:26de temperatura tiempo se ve así la
21:29temperatura se eleva constantemente y
21:31luego no hay ningún cambio cuando se
21:33eleva otra vez pero no tan rápido
21:36y luego no hay ningún cambio porque hay
21:39esos períodos en que no hay cambios de
21:41temperatura porque se requiere de
21:42energía para cambiar el estado de una
21:44sustancia mientras se derrite hielo está
21:48cambiando de estado pero no cambia la
21:49temperatura
21:51así que cuando el agua se vaporiza está
21:54cambiando de estado pero no de
21:55temperatura entendiste
22:00reglas de la ciencia
22:03calor de fusión la energía térmica
22:06necesaria para cambiar una unidad de
22:07masa de una substancia de estado sólido
22:09a líquido
22:12con un equipo muy simple podemos
22:14averiguar cuánta energía se requiere
22:15para derretir un gramo de hielo
22:18necesitamos saber la masa del agua antes
22:20y después de derretir el hielo tomamos
22:23esta taza y la pesamos
22:26121 y 48 gramos
22:32después agregamos 200 gramos de agua
22:38lo que nos da 321 punto 48 gramos ahora
22:44tomamos la temperatura del agua
22:48la temperatura es 13.3 grados celsius
22:56bien ahora agregamos hielo hasta que la
22:59temperatura baje a 0 grados celsius
23:09y ahora la temperatura es constante a
23:11cero grados celsius no parece que el
23:14hielo se sigue derritiendo y ahora
23:16retiraremos el hielo
23:20tenemos que asegurarnos de que cada gota
23:22de agua se quede en el vaso
23:26y lo pensamos de nuevo
23:31la masa es 350 y 9.5 gramos
23:38ahora restamos la masa inicial de agua y
23:41tasa
23:43para saber cuánto hielo se derritió y el
23:46resultado es
23:5038.02 gramos la temperatura bajó de 13.3
23:54grados celsius hacia l'eau grados
23:56celsius así que el cambio de temperatura
23:59o del tate es de 13.3 grados celsius y
24:03usando q es igual a ms delta te podemos
24:06averiguar cuánta energía perdió el agua
24:13la masa de agua es 200 gramos
24:18por la capacidad de calor específico que
24:20es 4.19 programo grados celsius
24:26por cambio en temperatura que es 13.3
24:29grados celsius
24:32y el resultado es 11.140 y 5.4 jules
24:37esta energía liberada por el agua se usó
24:40para derretir el hielo
24:42para saber el calor de fusión del hielo
24:45dividimos q por la masa del hielo
24:47derretido
24:48esto es el calor de fusión es igual a
24:5211.145 punto 42
24:55sobre 38.02 gramos
24:59así que es igual a 293 euros por gramo
25:04esa es la energía térmica necesaria para
25:07derretir o congelar un gramo de agua
25:11se requirió de 11.145 punto 4 jules y
25:1611.1 kilo jules de energía térmica para
25:19derretir el hielo la energía térmica del
25:21agua en la casa provocó un cambio de
25:23fase pero no cambio la temperatura del
25:25agua
25:29cuando piensas en la cantidad de energía
25:31que se requiere para derretir unos cubos
25:33de hielo piensa en cuántas se requeriría
25:34para derretir todo esto puedes ver por
25:36qué la mayor parte de la energía solar
25:38que llega a nuestro planeta es absorbida
25:40en el ciclo del agua
25:45recuérdalo
25:51es una substancia muy común en la tierra
25:53pero el agua tiene cualidades poco
25:55comunes y el agregarlo quitar la energía
25:58da como resultado cambios físicos las
26:00propiedades especiales del agua hacen
26:02toda vida posible los peces de este lago
26:05tienen todo lo que necesitan para
26:07permanecer con vida debajo del hielo eso
26:09lo sabemos muy bien porque no picó
26:10ninguno
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