Guia de trabajos de Fisica II

Guía de Trabajo
Física IISESIÓN 1
Calor y temperatura
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Propósito:
Utilizarás las escalas de temperatura para reconocer los intercambios de energía calorífica entre materiales o cuerpos y predecir posibles cambios.
Conceptos Clave:
Energía térmica.
Calor, unidades y equivalentes (caloría, BTU, Kilocaloría, Joules).
Escalas de temperatura (Celsius, Fahrenheit, Kelvin,Rankin).
Capacidad calorífica y capacidad calorífica específica.
Dilatación.
Contracción.
Formas de transmisión de calor.
Ejemplo 1
En nuestro planeta la temperatura varía dependiendo de la localización geográfica, la época del año, los efectos ambientales (el niño, la niña), la altura sobre el nivel del mar, etc. Por esta causa encontramos diferentes temperaturas dependiendo de la región en la quenos encontremos. En la siguiente tabla encontramos un listado de diferentes mediciones de temperatura dependiendo de la localización geográfica.
Ciudad Temperatura en °CentigradosMonterrey 35
Cancún 30
México 18
Guadalajara 25
Mérida 32
Villahermosa 37

Actividad 1
Con los datos proporcionados en el ejemplo anterior:
Ubica la temperatura que corresponde a la capital del Estado deJalisco. ¿Cuánto es su valor?
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¿En dónde se dio la mayor medición de temperatura?
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¿Qué sientes cuando la temperatura es más alta?
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¿Qué sientes cuando la temperaturabaja?
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Cumplió: _____________________ <<Fecha y firma del facilitador>>
Actividad 2
En los EEUU utilizan otra escala para medir la temperatura, es la escala de grados Fahrenheit. La relación existente entre la escala de grados centígrados y la de grados Fahrenheit es:
T°F=95 T°C+32Con esta fórmula compruebalos datos de la siguiente tabla:
Ciudad Temperatura en °C Temperatura en °F
Monterrey 35 95
Cancún 30 92
México 18 64.4
Mérida 32 86
Villahermosa 37 97
Cumplió: _____________________ <<Fecha y firma del facilitador>>

Actividad 3
Utiliza la equivalencia entre grados Centígrados y grados Fahrenheit para llenar la siguiente tabla:
Temperatura en °C Temperatura en °F
40 27 3225 18 Cumplió: _____________________ <<Fecha y firma del facilitador>>
Ejemplo 2
¿Cuánto calor se necesita para elevar la temperatura de 200 g. de mercurio de 20ºC a 100ºC?, Expresa el resultado en calorías.
Solución: La ecuación para calcular el calor específico de una sustancia es:
Ce=Qm∆TDonde: Ce = calor específico (en este caso del mercurio)
Q = calor
m = masa
ΔT= (Tf -To); Tf = temperatura final y To = temperatura inicial
Despejando: Q=mCe(Tf-To)De acuerdo con el problema los valores de cada una de las variables son:
Ce = 140 (Joules/Kg ºC), m = 200 g = 0.2 Kg, Tf = 100 ºC,To = 20 ºC
Sustituimos estos valores en la ecuación de Q y obtenemos: Q = 2240 JoulesLa equivalencia entre Joules y calorías está dada por la relación:
1 caloría = 4.186 JoulesPor lo queutilizando una regla de tres obtenemos que 2240 Joules son:
1 caloría = 4.186 JoulesX calorías = 2240 JoulesX = (1 caloría)(2240 Joules) / (4.186 Joules) = 535.11 calorías
NOTA: También se puede hacer uso de factores de conversión utilizados en clase para realizar estas conversiones.
Actividad 4
Con los datos proporcionados en el ejemplo anterior:
Ubica el calor específico del mercurio en lasiguiente tabla.
¿Cuál es la escala de temperatura que usaste en el problema?
Identifica las diferentes unidades que usaste en el problema.
Compara el valor del calor específico del mercurio con el de otras sustancias como el vidrio, hierro, aluminio o acero.
TABLA DE CALORES ESPECÍFICOS
Sustancia J/Kg•°CCal/g•°C o Btu/lb•°FSustancia J/Kg•°CCal/g•°C o Btu/lb•°FAluminio 920 0.22 Plomo 130...