Actividad Integradora Fase 1 Fisica II

...

SECCIÓN B

- En un vaso deposita 10 cucharadas soperas de agua de la llave, usando la equivalencia en la pregunta 2, ¿cuántos gramos de agua tendrías?

Gramos de agua:

150g

- En otro vaso coloca l0 monedas de 50 centavos unidas por medio de una cinta formando un cilindro, llena el vaso con agua de manera que queden las monedas cubiertas por el líquido y coloca el vaso en el refrigerador, espera una hora. Sabiendo que cada moneda equivale a 4.4 gramos de metal aproximadamente, ¿cuál es la masa de las monedas?

Masa de las monedas:

44g

- Después de una hora saca del refrigerador el vaso con las monedas y mide su temperatura, ésta será la temperatura inicial de las monedas, registra su valor. Posteriormente mide la temperatura inicial del vaso que contiene las 10 cucharadas de agua y también registra su valor.

- Temperatura inicial de las monedas:

14°C

- Temperatura inicial del agua:

22°C

- Saca las monedas del vaso con agua y deposítalas en el interior del vaso que contiene las 10 cucharadas de agua, agita el vaso por un minuto, mide la temperatura final del agua con las monedas y registra su valor:

Temperatura final del agua con las monedas:

21°C

- Ahora determina por medio de las ecuaciones correspondientes el valor numérico del calor específico del metal de las monedas, tomando en cuenta los siguientes datos:

- Masa de agua

- Masa de las monedas

- Calor específico del agua: 1[pic 7]

- Temperatura inicial de las monedas

- Temperatura inicial de las 10 cucharadas de agua

- Temperatura final del agua y de las monedas

Usa la ecuación:

Calor perdido = Calor ganado

-Q = Q

[pic 8]

El valor del calor específico del metal de las monedas fue de:

C=.48Cal/ g°C

- Busca en Internet alguna tabla con los valores de los calores específicos de los metales y señala a qué metal corresponde el que encontraste:

Metal al que corresponde el calor específico encontrado:

Bronce o aluminio

Análisis

- ¿De dónde hacia dónde se transfirió la energía térmica?

Del agua normal al agua fría porque el calor es una forma de energía que se transmite de los que tienen más a los que tienen menos.

- ¿Cuántas calorías pasaron de un tipo de agua hacia el otro? (busca en el módulo 2 la ecuación correspondiente) y anota su valor:

Q=mC∆T

150g(1 cal /g )(22-21 )) =150 cal

- Si la cantidad anterior de calorías se hubiera usado para fundir hielo a cero grados, ¿Cuántos gramos podría fundirse?:

150cal/80=1.8g

- Usa el equivalente mecánico del calor (Unidad 3, tema1) para transformar las calorías a Joules y posteriormente usa la ecuación de la energía potencial: [pic 9], para encontrar cuál sería el valor de la velocidad “V” de las monedas con esa masa “m” para obtener esa cantidad de Joules “K” y registra su valor en el siguiente espacio:

(150)(4.2)=630J

U=mgh

h=U/mg

h=945/(150g)(9.8)= 945/2205=1.55m

K=1/2mV2

V=√K1/2m

V=√(630J)(1/2 225)=

V=√(630J)(112.5)=266.22J

- ¿Qué podemos decir en cuanto a la transformación de la energía térmica en energía cinética en cuanto a cantidad y tipo de energía?

En esta transformación de energías podemos comprobar las leyes de la termodinámica.

Primera ley de la termodinámica: La variación de la energía interna de un sistema depende de la cantidad de energía que se transfiere en una u otra dirección en forma de trabajo o calor entre el sistema y sus alrededores, de tal forma que la energía no se crea ni se destruye, sólo se transforma.

Segunda ley de la termodinámica: la energía calorífica puede producir trabajo, pero existe un límite para la cantidad total de trabajo que se puede producir con el calor disponible, de tal manera que es imposible construir una máquina que transforme en trabajo todo el calor que recibe. Debido a lo anterior es imposible tener una máquina de movimiento perpetuo. Sin embargo para los propósitos de este tema consideraremos que la transformación entre trabajo y energía es ideal y que no existen pérdidas

...