Termometria

UNaf
FACULTAD: F.R.N
CARRERA: Ingeniería Civil CATEDRA: FISICA II
ALUMNO: Jara Jose Luis

TRABAJO PRACTICO N°2
TEMA: “TERMOMETRIA – DILATACION DEL AGUA”
OBJETO DEL TRABAJO: Determinar la temperatura a la que corresponde la máxima densidad del agua, por el método de Hope.-
FUNDAMENTO TEORICO
 La experiencia ha demostrado que al agua, en el intervalode temperatura comprendido entre 0°c y 4°c, disminuye de volumen al crecer la temperatura, comportamiento contrario al de la mayor parte de las sustancias; esto es, el volumen aumenta cuando se calienta.-
Puesto que le volumen de una masa de agua, es más pequeño a 4°c, que a cualquier otra temperatura, se puede inferir que su densidad es máxima a esa temperatura. A esta propiedad del agua se debeel que los lagos y estanques se hielen primero por sus superficies libres. Este fenómeno físico se puede explicar y comprobar con la presente experiencia.-

Dilatación anómala del agua.
El agua es una sustancia compuesta por un átomo de oxígeno y dos de hidrógeno. A temperatura ambiente es líquida, inodora, insípida e incolora (aunque adquiere una leve tonalidad azul en grandes volúmenes). Seconsidera fundamental para la existencia de la vida. No se conoce ninguna forma de vida que tenga lugar en ausencia completa de esta molécula.


Casi todos los líquidos se expanden al calentarse, pero el agua fría hace todo lo contrario. El agua a 0º C se contrae al aumentar su temperatura hasta alcanzar los 4º C, valor a partir del cual comienza a expandirse, expansión que continua hasta el punto deebullición. Una cantidad dada de agua alcanza su volumen mínimo, y por lo tanto su densidad máxima a 4º C. La misma cantidad de agua tiene su volumen máximo, y por lo tanto su densidad mínima en forma de hielo, por eso el hielo flota sobre el agua.
La explicación de este comportamiento tiene que ver con la extraña estructura cristalina del hielo. Los cristales de la mayor parte de los sólidosestán estructurados de tal manera que el estado sólido ocupa un volumen menor que el estado líquido. Pero el hielo tiene cristales de estructura abierta, consecuencia de la forma angular de las moléculas de agua y del hecho de que las fuerzas que unen las moléculas de agua son más intensas a ciertos ángulos. Las moléculas de agua en esta estructura abierta ocupan un volumen mayor que en el estadolíquido. Por eso el hielo es menos denso que el agua.

Cuando se calienta el hielo por encima del punto de fusión (0°C), la red se desmorona y se desordena, ya que aunque algunas moléculas siguen unidas por puentes de hidrógeno, otras no lo están. Por ello se aproximan más unas a otras, haciéndose el conjunto más compacto. En consecuencia, el agua líquida es más densa que el hielo y alcanza un máximo dedensidad a unos 4 ºC. A partir de ese momento comienza a descender ligeramente.

Este fenómeno es providencial para la existencia de vida en las regiones polares, ya que si hielo fuera más denso que el agua, se hundiría en ésta y el mar del Ártico y Antártida quedarían congelados; en cambio, flotar sobre agua. Gracias a esta anomalía del agua, los lagos, ríos y mares, comienzan a congelarse desdela superficie hacia abajo, y esta costra de hielo superficial sirve de abrigo a los seres que viven, pues aunque la temperatura ambiental sea extremadamente baja (-50 0 -60º C), el agua de la superficie transformada en hielo mantiene constante su temperatura en 0ºC.
A temperatura ambiente, el agua se dilata cuando la temperatura sube y se contrae cuando baja. Pero próximo al punto de congelación,a los 0 ºC ocurre lo contrario, lo cual es muy importante para la preservación de la vida.













Según esta curva, su densidad máxima es a 4°C, es decir al estado líquido, y a 0°C, al estado sólido, es menor.  Para comprender esta propiedad supóngase que por efecto del calor externo, la masa sólida comienza a fundirse.  En esta transformación, un número relativamente pequeño de...