Temperatura

Práctica 3: “Temperatura”.

OBJETIVOS:
Comprender el concepto de temperatura mediante el establecimiento del equilibrio térmico entre dos o más sistemas. Proponer una nueva escala empírica de temperatura y relacionarla con otras escalas conocidas, como la escala Celsius o la Fahrenheit.

PROBLEMA:
Proponer una escala empírica nueva (° E) y relacionarla con la escala Celsius.

MANEJO DEDATOS:

Experimentales Calculadas
° E ° C ° E a ° E b
Hielo 9° 1° 9 9
Mezcla 1 36° 27° 34.714° 34.714°
Mezcla 2 45° 37° 44.604° 44.604°
Mezcla 3 54° 47° 54.495° 54.495°
Mezcla 4 63° 56.5° 63.89° 63.89°
Mezcla 5 72° 65° 72.297° 72.297°
Agua en ebullición 99° 92° 99° 99°

° E a = (90/91) ° C + 8.010989°
° E b = (90/91) ° C + 8.010989°



REFLEXIONAR Y RESPONDER:

1.- Elmercurio es tóxico, acumulativo y produce hidrargirismo. Su uso debe ser limitado, por lo que sería conveniente sustituirlo por otro líquido. ¿Por qué no se usa agua?
No se utiliza agua en los termómetros como sustituto del mercurio, debido a que el coeficiente de dilatación del agua es menor que el del mercurio (el de éste elemento es mayor ya que es un metal), por ejemplo: Si se pone un termómetrode agua y uno de mercurio a 0º C y se fuera aumentando la temperatura, cuando el termómetro de mercurio marcara 4º C el de agua marcaría -36º C, esto se debe que al aumentar la temperatura de 0º-4º en la escala del termómetro de mercurio, el agua se contrae en vez de expandirse. Además si el termómetro fuese de agua únicamente se podrían realizar medidas de temperaturas entre 0º C y 100º C (omenores a 100º C) porque menor a 0º C el agua se congelaría y mayor a 100º C bulliría.

2.- Los termómetros clínicos son diferentes de los termómetros que se utilizan en el laboratorio. En los primeros, a diferencia de los segundos, antes de medir la temperatura el mercurio tiene que estar en el bulbo. ¿Por qué?
Esto se debe a que en los termómetros clínicos se queda registrada la últimatemperatura medida, ya que el mercurio que contiene se expande al contacto con una temperatura más elevada, generándole la salida del bulbo extremo del termómetro, pero impide su regreso, por esta razón es necesario sacudir el termómetro para que el mercurio regrese al bulbo y así realizar la medida correcta de la temperatura y no tener alguna alteración en la lectura final.

3.- Explicar si soncorrectas las siguientes definiciones de temperatura encontradas en la literatura:
a) La temperatura es una medida de la intensidad del calor o de qué tan caliente está un sistema independientemente de su tamaño. – Es correcta esta definición ya que el calor es una energía térmica, y la temperatura es una medida que compara cantidades de energía.
b) La temperatura de un sistema es una medida delmovimiento aleatorio de las moléculas de un sistema.- También es correcta, porque la temperatura es un parámetro que se utiliza para evaluar la cantidad de energía cinética que tienen las partículas de un sistema.

4.- ¿En qué valor las temperaturas en grados Fahrenheit y Celsius son exactamente iguales pero de signo contrario?
A 11.4° F es el valor de la temperatura al cual es equivalente en laescala de ° C y con signo opuesto, -11.4 ° C.
° C = (5/9) (° F – 32)
° C = (5/9) (11.4 – 32)
° C = --11.4 ° C

5.- Una aleación de cobre se retira de un horno a 200 º C y se enfría a una temperatura de 20° C.
a) Expresar el cambio de temperatura en grados Fahrenheit.
ΔT = T2-T1 = 200° C – 20° C = 180° C
° F = ((9/5) ° C) +32 = (1.8 * 180) +32 = 356° F
b) ¿Cuál es el cambio en gradosKelvin?
K = ° C + 273.15 = 180 + 273.15 = 453.15 K

6.- Un termómetro está graduado en una escala arbitraria en la que la temperatura de fusión del agua es -10º y la de ebullición del agua es 140º. ¿Qué valor tendrá en esa escala la temperatura de 50º C.?

° A = 1.5 ° C –10
° A = (1.5 * 50) -10
° A = 54 °

APLICACIÓN DEL LENGUAJE TERMODINÁMICO:

1.- Describir cómo se ejemplifica la ley...