Trabajo de termodinamica

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Introducción:

A partir del primer Trabajo Práctico propuesto por el área Enseñanza de las Ciencias Naturales 1, desde la orientación física, se planteó una nueva propuesta a modo de Trabajo Práctico nº 2 siguiendo con las mismas pautas, y tomando como base la conclusión de la hipótesis del Trabajo nº 1.

Haciendo hincapié nuevamente en las leyes de la Termodinámica, que como nombramos en eltrabajo anterior se refiere a la transformación de la energía, intentaremos corroborar si nuestra nueva hipótesis es correcta.

Además agregaremos el material propuesto por el profesor a cargo de la orientación en la clase anterior…

Hipótesis:

Un cubito de hielo obtenido de un congelador, enfría mas rápido una bebida que un cubito obtenido de un freezer.

Problema:

Para verificar sila hipótesis anterior es correcta, esta vez experimentaremos modificando un factor, la sustancia:

Reemplazaremos el colorante por gelatina.

Teniendo en cuenta los resultados obtenidos en el primer experimento, creemos que el cubito de gelatina del congelador enfriara más rápido una bebida (agua) que el cubito obtenido del freezer. Ya que las partículas del agua en el hielo del congelador,pasan a estado líquido, de manera más rápida que el freezer. Consideramos que sus partículas están más dispersas, a diferencia del hielo obtenido del freezer. Por lo que, el hielo del congelador enfriara más rápido en un periodo de tiempo más corto, y el del freezer, tardara un poco más, pero la mantendrá fría en un periodo de tiempo más prolongado.

EXPERIMENTOS:

Antes de pasar a detallar losprocedimientos aclaramos que todos se realizaron en un mismo ambiente, un mismo día y en un periodo de tiempo de 20 minutos; y la temperatura dentro de ese tiempo se tomo cada 15 segundos.

Los primeros cuatro experimentos (dos con agua fría, y dos con agua tibia) fueron con cubos de gelatina del Freezer.

Antes de iniciar tomamos la temperatura del ambiente que era de 20ºC. Para poderobtenerla, dejamos agua en un recipiente, reposando en un lapso de tiempo de 24 hs, de esta manera, tomaría la temperatura del ambiente. (Realizamos los 4 experimentos el mismo día).

Experimentos con agua fría:

En los dos experimentos la temperatura del agua, antes de iniciar los procedimientos, fue de 10ºC; y una vez arrojados los resultados finales, observamos que no variaron demasiado uno delotro.

Cuando introducimos el hielo en el agua, durante los primeros segundos no sucedió nada, el cubo se mantuvo estable; fue recién entre los 40’’y 50’’ cuando se comenzaron a ver destellos transparentes del cubo que caían muy lentos y finitos (en ambos experimentos se observó lo mismo, y al mismo tiempo).

Pasando los 2 minutos se veía en el hielo sus puntas transparentes y el color seconcentraba más en el centro. En cuanto a la temperatura se mantenía en el grado inicial (10ºC). Entre los 5 y 6 minutos el hielo se empezó a bajar lentamente hacia el interior de la jarra hasta que quedar en el fondo, provocando burbujas pequeñas que se elevaban hacia la superficie. En el centro, el hielo se veía transparente, mientras que en su alrededor se podía ver la gelatina con mayor color.Entre los 8 y 10 minutos la temperatura bajo a 9ºC.

Determinamos una constante de tiempo para realizar los experimentos, está fue de 20 minutos y no logramos notar variaciones en los diferentes casos. Al llegar a los 20 minutos el hielo, aun, no se había derretido y se observaba que el cubo de gelatina mantenía su tamaño, mientras que el hielo del interior iba de a poco desapareciendo. Latemperatura final fue en ambos de 9ºC.

Experimento con agua tibia:

En este caso, tampoco observamos variaciones importantes en los diferentes experimentos.

La temperatura inicial de ambos era de 34ºC. Entre los 30 y 40 segundos se empiezan a notar los destellos transparentes. Al minuto 30 el hielo comienza a tener en su interior burbujas y los destellos se hacen más gruesos, la temperatura...
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