Calor y temperatura

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INTRODUCCION A LA TERMODINÁMICA: CALOR Y TEMPERATURA
Objetivo:
El objetivo de esta práctica es entender el concepto de calor y temperatura ,como se relacionan ambos conceptos y como aplican las leyes de la termodinámica.
Introducción:
La termodinámica es la rama de la física que estudia la energía: su transformación entre sus distintas manifestaciones como el calor y su capacidad paraproducir un trabajo.
La termodinámica es básicamente una ciencia deductiva fundada sobre el pilar que le brindan su primera y segunda ley.
La primera ley es en realidad una expresión general de la ley de la conservación de la energía establece que, si se realiza trabajo sobre un sistema la energía interna del sistema variara, la diferencia entre la energía interna del sistema y la cantidad de energíaes denominada calor fue propuesto por Antoine Lavoisier.
La segunda ley indica la dirección en que se llevan a cabo las transformaciones energéticas en un sistema aislado es decir que no intercambia materia ni energía con su entorno la entropía (fracción de energía de un sistema que no es posible convertir en trabajo) siempre aumenta con el tiempo.
En otras palabras: el flujo espontáneo de calorsiempre es unidireccional desde los cuerpos a temperatura más alta a aquellos de temperatura más baja
Material:
* 1 vaso p.p. de 200ml.
* 1 termómetro de 100°C
* 1 mechero
* 1 soporte universal
* 1 soporte con anillo
* 1 balanza
Sustancias:
* Agua
* Hielo
a) ¿El calor y la temperatura serán propiedades intensivas o extensivas?
Son propiedades intensivas porqueno dependen de la cantidad de materia que tenga un sistema.
¿Cómo crees que se pueda demostrar?
Experimentalmente como a continuación se indica.
Parte1.- Coloque 50 ml de agua a la temperatura ambiente, anote la temperatura agregue otros 50 ml de agua a la misma temperatura ¿Cuál es la temperatura de la mezcla? ¿Se sumó la temperatura? ¿Qué significa el hecho observado? ¿Será el caso idéntico enel caso de la energía calorífica del agua?
La temperatura de los primeros 50 ml de agua fue de 24°C al agregar los otros 50 ml la temperatura no cambio permaneció constante a 24°C esto se debe a que la temperatura es una propiedad intensiva ya que no depende de la cantidad de materia que contiene un cuerpo creemos que la temperatura no es igual a la energía calorífica; ya que la temperatura esuna propiedad de un cuerpo y el calor es un flujo de energía entre dos cuerpos a diferentes temperaturas.
Parte 2.- Coloca 20 ml de agua a temperatura ambiente en un vaso de precipitados pesa aproximadamente 100g de hielo y ve agregándolos poco a poco hasta que ya no disuelva en el agua, calcula la cantidad en gramos de hielo adicionado (por diferencia de peso = peso del hielo 139g - vaso vacio68.1 g).
Ahora toma el doble de agua; repita la operación con el hielo.
¿Qué pasa con la temperatura?
La cantidad aproximada de hielo es de 100g su temperatura inicial fue de 24°C que era la temperatura ambiente pero al agregar el hielo su temperatura disminuyó a 0°C en aproximadamente 20 segundos,
¿Qué se espera que suceda?
Que ocurra un cambio en la temperatura
¿Qué significa el resultadoobtenido?
El resultado obtenido se debe a que en el caso de dos cuerpos con temperaturas diferentes, el calor fluye del cuerpo más caliente al más frio hasta que las temperaturas sean idénticas y se alcance el equilibrio térmico; por otra parte también se puede atribuir a la “ley cero de la termodinámica”.
¿El calor y la temperatura pertenecen al mismo tipo de propiedades? ¿Porque?
Latemperatura y el calor no pertenecen a las mismas propiedades; ya que la temperatura no depende de la masa por lo tanto es un propiedad intensiva mientras que el calor depende de la materia ya que a mayor materia se requiere una mayor cantidad de calor y por último el hielo se funde debido a que como ya se dijo antes el calor fluye desde el que tiene mayor temperatura hasta el que tiene menor temperatura...
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