Liceo A-1 Octavio Palma Pèrez Arica - Chile
Termodinàmica
Integrantes: Wyniber Calquin Veas Angela Morales Àlvarez Joaquin Riveras Soza
Introducción
En el siguiente informe analizaremos los resultados obtenidos al realizar el experimento de termodinámica en el cual se trabajó con agua (como sistema) a diferentes temperaturas contenida en vasos envueltos en diversos materiales (entorno). Aplicando conocimientos sobre sistema, entorno y las leyes de la termodinámica observaremos como la temperatura de una sustancia o sistema se ve afectada cuando interactúa con el medio ambiente. Siempre que la temperatura de "algo" cambia se dice que ha sufrido una interacción térmica. Cuando la temperatura de un sistema permanece constante nos referimos a este como en equilibrio térmico. Debido a que no podemos ver lo que realmente esta sucediendo cuando algo cambia de temperatura, tenemos que desarrollar nuevos conceptos que traten de explicar lo que está sucediendo. Uno de estos nuevos conceptos es el de transferencia de calor.
Laboratorio Termodinámica.
Materiales:
2 vasos de ppdo. de 100ml 5 vasos de vidrio del mismo tamaño 1 probeta de 100ml 1 termómetro 1 trípode 1 mechero 1 rejilla de asbesto 1 lámina de plumavit Género sintético Papel de aluminio Reactivos: Agua Cubos de hielo
Procedimiento PARTE I
1.- Las paredes de los vasos de vidrio seran cubiertos con diferentes materiales excepto el ultimo: a) Cubran el primer vaso con lana, forrandolo lo mejor posible b) cubran el segundo vaso con el genero sintetico c) introduzcan el tercer vaso en el cubo de plumavit. Para ello, deberan preparar el cubo tratando de que ambos lados (vaso y plumavit) calcen perfectamente d) cubran el cuarto vaso con papel aluminio e) Dejen el quinto vaso sin proteccion alguna f) Fabriquen para cada vaso una tapa de plumavit que se ajuste perfectamente a el. En cada tapa hagan una pequeña perforacion que permita el ingreso y salida de un termometro facilemente. 2.- En el vaso precipitado viertan 500 ml de agua fria; procedan a calentarla hasta alcanzar los 98°C 3.- Cuando el agua alcanze los 98°C viertan 100 ml de agua a cada uno de los 5 vasos y procedan taparlos rapidamente 4.- Midan la Tempreatura en cada vaso cada 3 minutos durante los prox 30 minutos 5.- Posteriormente limpien y sequen los vasos, sin destruir los materiales que cubren las paredes, ya que se utilizaran para la parte 2 de la actividad PARTE II
1.- Depositen 5 cubos de hielo en el vaso precipitado de 1000ml. Permitan que estos se derritan por lo menos unos 10 ml de agua 2.- Distribuyan los 10 ml de agua en los 5 vasos utilizados en la parte 1 (2ml en cada vaso) 3.- Nuevamente midan la temperatura cada 3 minutos en cada vaso durante los proximos 30 minutos.
Registros
Observaciones: Recopilación y ordenamiento de datos: Registro de temperaturas del agua caliente que interactúa con el medio ambiente.
3 minutos 6 minutos 9 minutos 12 minutos 15 minutos 18 minutos 21 minutos 24 minutos 27 minutos 30 minutos
Vaso con Lana 76 °C 69 °C 65 °C 63 °C 61 °C 60 °C 59 °C 57 °C 55 °C 54 °C
Vaso con Aluminio 63 °C 61 °C 58 °C 54 °C 52 °C 51 °C 48 °C 48 °C 46 °C 45 °C
Vaso con Aisla pol 64 °C 64 °C 63 °C 62 °C 60 °C 60 °C 58 °C 57 °C 56 °C 55 °C
Vaso con Género 62 °C 59 °C 57 °C 56 °C 54 °C 51 °C 51 °C 49 °C 48 °C 47 °C
Vaso sin Entorno 63 °C 60 °C 58 °C 54 °C 52 °C 51 °C 48 °C 48 °C 46 °C 45 °C
Registro de temperaturas del agua fría que interactúa con el medio ambiente.
3 minutos 6 minutos 9 minutos 12 minutos 15 minutos 18 minutos 21 minutos 24 minutos 27 minutos 30 minutos
Vaso con Lana 20 °C 21 °C 22 °C 23 °C 24 °C 24 °C 24 °C 24 °C 25 °C 25 °C
Analisis de datos.-
Vaso con Aluminio 20 °C 22 °C 23 °C 23 °C 24 °C 24 °C 24 °C 24 °C 24 °C 24 °C
Vaso con Aislapol 21 °C 22 °C 22 °C 23 °C 24 °C 24 °C 24 °C 24 °C 24 °C 24 °C
Vaso con Género 19 °C 20 °C 21 °C 21 °C 22 °C 23 °C 23 °C 23 °C 23 °C 24 °C
Vaso sin Entorno 21 °C 23 °C 24 °C 24 °C 25 °C 25 °C 25 °C 25 °C 25 °C 25 °C
1.-Dibujar cada vaso o sistema identificando las partes o entorno del sistema.
2.-Construir gráfico de temperatura v/s tiempo con los datos de la parte 1
Gràfico Temperatura v/s Tiempo agua caliente
Gràfico Temperatura v/s Tiempo agua frìa
3.-¿Cómo explican el comportamiento de la Temperatura en los diferentes vasos?
Los sistemas termodinamicos varian sus resultados por el material de cada entorno, dependiendo de sus propiedades estos pueden mantener mas o menos el calor, siendo entre ellos el mas aislante el aislapol por capacidad de repeler y mantener mas el calor y por contrario el vaso sin cobertura queda mas expuesto y pierde el calor mas rapidamente 4.-¿Qué relacion puede establecer entre las partes del sistema y el comportamiento T°?
La relacion que existe entre ellas es que, dependiendo del entorno que rodea al sistema, la temperatura varia, ya que se caracteriza cada una por la capacidad de aislamiento de cada sistema termodinamico.
5.-Al verter el agua caliente en cada vaso: a)¿En cuál de ellos se enfriaria más rápido?¿Por qué?
El vaso que debería enfriarse más rápido sería el que se encuentra sin envoltura, la cual denominamos entorno, puesto que sin éste no tendría forma de aislar la pérdida de energía al entrar en contacto con el medio ambiente (universo), por lo tanto la temperatura disminuiría más rápido. b)¡En cuál de ellos se enfriaria más lento?¿Por qué?
El vaso que se enfriaría más lento sería el que se encuentra cubierto con aislapol porque este aisla el sistema del medio ambiente, ademas este no se calienta, o sea no absorbe calor, por lo tanto el calor se mantiene sellado en el sistema. c)¿Por qué el ultimo vaso no tiene ninguna proteccion?.¿Qué importancia este vaso para la interpretacion de los resultados?
Porque este se usa como “base” de investigacion, es decir, es la muestra para ver los resultados del sistema sin que varie su entorno. Esto sirve para comparar los resultados de un sistema en circunstancias normales, y ver que tanto varia del promedio cada cobertura. d)¿De qué forma influyen los materiales que cubren cada uno de los vasos?
Dificultan la perdida de temperatura al ambiente, sella o aisla el sistema del universo haciendo que el calor se conserve adentro de los sistemas, esto varia dependiendo del material de la cobertura de cada vaso. e)¿Por qué emplear un vaso cubierto con papel de aluminio y no de otro material?¿En qué influye?
Porque el aluminio es un metal y los metales son conductores de calor por medio de la vibracion de sus atomos, que por la buena cohecion entre los atomos de un metal, este transmite perfectamente por el aluminio.
Conclusión En conclusion se pudo observar que los diferentes materiales tienen caracteristicas termicas muy distintas, tomando como “base” el vaso sin cobertura la cual bajo considerablemente, fue notorio en el caso del aislapol que este mantenia mas la temperatura
del agua caliente haciendo que se mantuviera en una temperatura promediante, y también se destaca el Aluminio que al ser un metal es un muy buen conductor de calor, ya que al estar muy unidos sus átomos estos al vibrar pasan rapidamente el calor por el aluminio, pero este lo absorbia rapidamente y el calor al final disminuia muy notoriamente. En el caso del agua fria la gran mayoria alcanzo progresivamente la temperatura ambiente, pero el aislapol, al ser un material que aisla muy bien el calor y el frío mantuvo casi constante la temperatura del sistema, ya que la temperatura ambiente ya se contenia dentro del sistema gracias a que el aislapol no dejaba escapar el calor.
