COLEGIO DE BACHILLERES

PLANTEL NO. _________

Asignatura: Física II

Alumno (a): ____________________________________________ Grupo: __________________

Profesor: ___________________________________________ Fecha: __________________

ACTIVIDAD: ¿DE QUE QUIERES TU NIEVE?

(EQUILIBRIO TERMICO)

Te sugerimos que primero leas la actividad experimental completa, para que tengas una idea general de su realización.

CONTEXTO

Un fenómeno común es la transmisión de energía (Calor) de una masa, de mayor temperatura a otra masa de menor temperatura. En este proceso se presentan diferentes fenómenos físicos tales como cambios de temperatura en ambas masas (desequilibrio térmico), variación de Energía Interna y finalmente se presenta el equilibrio térmico. Esto se presenta en muchas situaciones de nuestra vida diaria, como cuando nos sentamos en un banco metálico, inicialmente lo sentimos frío y después de un tiempo lo ‘calentamos´ con nuestro cuerpo y ya no lo sentimos frío.

OBJETIVO

Establecer el concepto de equilibrio térmico.

PARA INICIAR

A Miguel no le gusta el café caliente sin embargo su hermana se lo sirvió. Miguel para enfriar un poco el café le agrego una pequeña cantidad de leche fría .

1. ¿Qué sucede con la temperatura de la mezcla?

2. Cuando están en contacto térmico dos cuerpos de diferente temperatura, ¿qué sucede con ésta?

3. Cuando están en contacto térmico dos cuerpos de temperatura igual. ¿Qué sucede con ésta?

PROBLEMA

Un vecino de Claudia hace nieve de limón, que por cierto le quedan muy sabrosa. Un día Claudia y su hermano se quedan a observar como su vecino convierte el agua de limón en nieve de limón. Su hermanito que estudia la primaria le pregunto a Claudia ¿porque el agua de limón se convierte en nieve de limón si no está adentro del refrigerador?, ¿cómo responderías tu a esta pregunta?

HIPÓTESIS

Comenta con tu equipo las hipótesis del problema anterior y escríbelas a continuación:

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Actividad No. 1

Identifica el material de la siguiente figura para realizar la actividad.

LABORATORIO ALUMNO2 TERMOMETROS DE MERCURIO 1 BOLSA CON HIELO1 RECIPIENTE DE UNICEL 0.5 Kg DE SAL GRUESA1 RECIPIENTE DE ALUMINIO CON TAPA1 BARRIL DE MADERA

1 LITRO DE AGUA SABOR LIMÓN

Para realizar la siguiente actividad experimental te sugerimos:

1. Llena parcialmente con 0.500 kg de agua sabor limón al recipiente de aluminio. (recuerda que 1 kg de agua equivale a 1 litro de agua), y toma la temperatura inicial (ti) del agua de limón.

2. Introduce el bote de aluminio con el agua del sabor limón en el barril de madera

3. Coloca alrededor del bote de aluminio hielo y sal de la siguiente forma; primero vierte una capa de hielo después una capa de sal, otra vez una capa de hielo etc.

4. Gira constantemente el bote de aluminio dentro del hielo y con una cuchara de madera agita el agua de sabor. Observa cómo varia la temperatura del agua de limón.

5. Toma la temperatura final (tf) cuando toda el agua de limón se convierta en nieve.

6. Toma la temperatura del hielo y la sal. Anota el resultado.

7. Determina la variación de la energía interna del agua de limón al convertirse en nieve utilizando la siguiente formula con los datos de la actividad.

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ΔEi =(4.2 kJkgC ) (m)(Tf-Ti)

CONCLUSIONES

Con los resultados obtenidos.

1. ¿Explica porque varía la energía interna del agua de limón?

2. ¿Quién cede energía para que el agua de limón se convierta en nieve de limón? Explica.

3. Compara las temperaturas del hielo y la sal con la nieve de limón. ¿Qué temperatura es menor? ¿Crees que la nieve podría alcanzar la temperatura del hielo? Explica.

4. ¿En qué momento existe equilibrio térmico entre el agua de sabor y el hielo con sal? Explica.

EVALUACIÓN

5. Representa mediante esquemas al agua de limón (sistema A) y al hielo con sal (sistema B). Dibuja en el esquema qué sistema cede energía y qué sistema recibe energía.

6. ¿Qué tipo de energía se transfiere entre el agua y el hielo?

7. ¿Por qué se transfiere energía entre el agua y el hielo?

8. ¿En qué condiciones ya no existe flujo de energía entre el agua y el hielo?

AUTOEVALUACION

Explica a alguno de tus familiares la relación entre el modelo matemático y el experimento que realizaste para llegar al concepto físico de la transferencia de energía y equilibrio térmico. Después pregunta a tu familiar sobre los conceptos que le explicaste. ¿Diste una buena explicación a tu familiar?, ¿pudo comprender los conceptos importantes sobre equilibrio térmico?

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