LÍQUIDOS, GASES Y SÓLIDOS EN TEMPERATURAS CAMBIANTES

...

Seguido de esto se llenó el matraz con agua coloreada hasta el borde, se introdujo el tubo de vidrio en el agujero del tapón con el cuidado de que sobresaliera aproximadamente 1 cm por debajo del tapón y se colocó en el matraz.

Se observó que subía líquido por el tubo, y se revisó que no hubiera burbujas de aire abajo o dentro de él. Se marcó la altura que la columna de agua alcanzó en el tubo.

Finalmente se calentó le matraz y se comparó el nivel de agua dentro del tubo cada 30 segundos. Se removió la fuente de calor y se registró el comportamiento del líquido mientras se enfriaba.

Gases en temperaturas cambiantes

Inicialmente se conectaron los soportes y el deslizador al riel, luego se introdujo la varilla en el deslizador, y se colocó la malla de asbesto por medio del soporte con doble seguro y el anillo de soporte de 70 mm.

Seguido de esto se cerró el matraz con el tapón de hule y se introdujo en éste el tubo de vidrio de 50 mm. Se colocó el matraz sobre la malla y se sujetó por el cuello con el anillo de soporte de 30 mm.

El siguiente paso fue llenar el vaso de precipitados con agua y se introdujo el tubo de vidrio de 200 mm, luego se ajustó la manguera de hule a los extremos de los tubos.

Finalmente se calentó el aire dentro del matraz y se observó el efecto en el vaso de precipitados, seguido de esto se removió la fuente de calor y se observó el líquido.

Sólidos en temperaturas cambiantes

Inicialmente se conectaron los soportes y el deslizador al riel, luego se introdujo la varilla en el deslizador. Se llenó el vaso de precipitados con agua a ¾ de su capacidad, seguido de esto se movieron los deslizadores de tal manera que la distancia entre las varillas correspondiera exactamente al diámetro exterior del anillo de soporte. Se ajustó exactamente luego de empujar el anillo horizontalmente entre las varillas.

Finalmente se encendió la lámpara de alcohol y se calentó el anillo, luego se trató de empujar el anillo a través de las varillas como se hizo en el paso anterior. Se introdujo en agua y nuevamente se trató de empujar el anillo a través de las varillas.

ANÁLISIS DE RESULTADOS

Práctica H4

En la práctica H4 se quería demostrar experimentalmente que los líquidos se expanden cuando se someten a un aumento de temperatura, y esto fue lo que sucedió ya que cuando se iba aumentando la temperatura del líquido se podía observar que el agua iba subiendo por el tubo de vidrio, aumentando cada vez más la temperatura. Se fue anotando el aumento de la temperatura así como el de la altura y esto lo podemos observar en la siguiente gráfica.

[pic 1]

Grafica 1. Comportamiento de la altura del fluido al cambio de temperatura.

En la gráfica 1 se observa que cuando se tuvo una temperatura alta el líquido aumento también su altura. Esto sucede ya que cuando aumenta la temperatura las moléculas del líquido empiezan a separarse provocando un aumento en el volumen del líquido, es por eso que este subía por el tubo ya que como no encontraba más espacio no podía viajar hacia otro lugar más que en el tubo. Posteriormente en la misma práctica se quitó la fuente de calor y se tomó como con el tiempo iba disminuyendo la altura del tubo.

[pic 2]

Grafica 2. Comportamiento de la altura en el tiempo sin la fuente de calor.

Como se puede observar en la gráfica 2 cuando se quitó la fuente de calor y la temperatura del fluido iba disminuyendo, también la altura del mismo disminuía y esto sucede porque las moléculas del fluido se van acercando cada vez más al perder temperatura haciendo que su volumen disminuya de la misma forma. Es por esto que el fluido a través del tuvo iba bajando conforme pasaba el tiempo.

Práctica H5

En un estado inicial el vaso de precipitados está lleno de agua a un volumen de 125ml y temperatura de 23˚C, luego de que transcurrieran 4.16 minutos calentando el matraz con una lámpara de alcohol, el volumen de agua dentro del vaso de precipitados es 0 y la temperatura es de 50.4˚C.

Esto ocurre dado que la temperatura hace que un gas se expanda cuando se encuentra en un recipiente. En este caso el gas es el aire el cual se encuentra dentro de un matraz y cuando llega el punto específico en el cual la temperatura es de 50.4 ˚C el gas dentro del matraz se expande por completo y por consiguiente el agua del vaso de precipitados pasa a dicho matraz mediante la manguera de hule, esto debido a que ya no existe presión dentro del matraz y el agua siempre busca fluir por donde exista menos resistencia.

Práctica H6

En la última práctica se analizó un sólido y su comportamiento con la temperatura, para dicho solido en forma de anillo se anotó el diámetro inicial. Con este diámetro, en posición horizontal el anillo, pasaba a través de dos varillas a una temperatura ambiente. Posteriormente se fue aumentando la temperatura del anillo y a un determinado tiempo, el anillo ya no paso a través de las varillas. En la siguiente tabla se muestran los datos iniciales y finales del sólido.

Temperatura

Diámetro

Tiempo

20°C

4.1 cm

0 minutos

70°C

4.3 cm

2 minutos

Tabla 1. Datos del sólido.

El diámetro del anillo aumentó cuando la temperatura alcanzo un valor alto, los sólidos cuando están a altas temperaturas sus moléculas tienen una mayor movilidad haciendo que el sólido se expanda. Finalmente el anillo se introdujo en agua y alcanzo una temperatura de 20.5°C reduciendo nuevamente su diámetro.

Cuando los sólidos tienen bajas temperaturas las moléculas tienen una menor movilidad, acortando sus distancias entre sí por unidad de volumen provocando que dicho solido se contraiga.

CONCLUSIONES

H4

- El volumen de los líquidos y la temperatura