Laboratorio de biofisica

1. Conversión de calor a energía cinética
Heat conversion to kinetic energy
Villalobos Marín E., Oliveros Navarro W, Gamero Cantillo T.
Estudiantes De Biofísica, Programa De Enfermería, Facultad Ciencias De La Salud,
Universidad Del Magdalena Carrera 32 No. 22 – 08. Apartado Postal 2-1-21630. Santa
Marta D.T.C.H., Colombia.
Resumen
La temperatura depende de la energía cinética media (o promedio) de las
moléculas de una sustancia; según la teoría cinética, la energía puede
corresponder a movimientos rotacionales, vibracionales y traslacionales de las
partículas de una sustancia. La temperatura, sin embargo, sólo depende del
movimiento de traslación de las moléculas. En teoría, las moléculas de una
sustancia no presentarían actividad traslacional alguna a la temperatura
denominada cero absoluto.
Según la ley de conservación de la energía, todo el trabajo mecánico realizado
para producir calor por rozamiento aparece en forma de energía en los objetos
sobre los que se realiza el trabajo. Joule fue el primero en demostrarlo de
forma fehaciente en un experimento clásico: calentó agua en un recipiente
cerrado haciendo girar unas ruedas de paletas y halló que el aumento de
temperatura del agua era proporcional al trabajo realizado para mover las
ruedas. Cuando el calor se convierte en energía mecánica, como en un motor
de combustión interna, la ley de conservación de la energía también es válida.
Sin embargo, siempre se pierde o disipa energía en forma de calor porque
ningún motor tiene una eficiencia perfecta.
Palabras claves: energía, translaciones trabajo, calor
Abstract
The temperature depends on the average kinetic energy (or average) of
molecules of a substance; according to the kinetic theory, energy may
correspond to rotational, vibrational and translational particles of a substance
moves. The temperature, however, depends only on the motion of the
molecules. In theory, the molecules of a substance not present any activity
translational temperature called absolute zero.
According to the law of conservation of energy, all mechanical work done to
produce frictional heat energy appears as the objects on which work is done.
Joule was the first to prove irrefutably in a classic experiment: he heated water
in a closed container rotating paddle wheels and found that increased water
temperature was proportional to the work done to move the wheels. When the
heat is converted into mechanical energy, as in an internal combustion engine,
the law of conservation of energy is valid.

2. 1- Introducción
La energía cinética, es la parte de la
energía mecánica de un cuerpo y
corresponde al trabajo o las
transformaciones que un cuerpo
puede producir, debido a su
movimiento, es decir, todos los
cuerpos en movimiento tienen
energía cinética, cuando está en
reposo, no tiene energía cinética.
Esta capacidad de realizar cambios,
que poseen los cuerpos en
movimientos, se debe
fundamentalmente, a dos factores:
la masa del cuerpo y su velocidad.
Un cuerpo que posee una gran
masa, podrá producir grandes
efectos y transformaciones debido a
su movimiento.
Un ejemplo de la aplicación de esta
energía es el que se usaba en la
Edad Media, cuando los atacantes
de un castillo empujaban las puertas
con un pesado ariete: un tronco
grande y pesado, reforzado con
hierro o bronce.
También la velocidad del cuerpo es
determinante para su energía
cinética. Este efecto puede
observarse cuando una bala, de
apenas unos gramos, puede
penetrar en gruesos troncos, al ser
disparada a gran velocidad con un
fusil.
La energía puede asumir muchas
formas y puede cambiar de una
forma a otra. Diferentes tipos de
energía pueden transformarse en
energía de calor, como la energía
mecánica, química y nuclear y en
luz y sonido. Todos estos tipos de
energía pueden ocasionar que una
substancia se caliente al aumentar
la velocidad de sus moléculas. Si
nosotros le ponemos energía a un
sistema, este se calentará, y se
enfriará si se la quitamos.
El calor se libera junto con otros
tipos de energía, como la luz, el
sonido o las ondas de radio.
2- Materiales
Para esta práctica se utilizaron los
siguientes materiales de laboratorio
una estufa eléctrica de un solo
fogón, dos vasos de icopor, agua a
temperatura ambiente y hielo
partido en cubos, nailon y por ultimo
unas muelas.
3- Procedimientos
En esta práctica de laboratorio se
tomaron dos recipientes de icopor y
se llenaron respectivamente. El
primero poseía agua dulce a
temperatura ambiente y en el otro
agua con los cubos de hielo.
Luego de haber realizado lo
anteriormente mencionado se
introdujo un abanico el cual poseía
en su parte inferior dos bases
metálicas las cuales se encargaban
de repercutir la temperatura de cada
uno de los recipientes con el fin de
generar así la energía cinética
necesaria para encender dicho
abanico.
Discusión:
Este fenómeno se debe a la
energía generada con el
movimiento es decir el abanico
aprovecho las diferentes
temperaturas para que interactuaran
sus partículas y así hacer más fácil

3. la transformación a energía
eléctrica.
Imagen 1. En la fotografía se puede
observar el montaje realizado y el
abanico aprovechando la
temperatura para producir energía.
Experiencia no 2
En esta experiencia de laboratorio
se colocaron dos vasos de icopor de
100 cc de agua a temperatura
ambiente los cuales en su parte
superior (tapas) poseía un agujero
para poder medir su temperatura en
este caso fue utilizado un
termómetro. Luego de realizar el
anterior procedimiento se midió la
masa del agua que poseía un valor
aproximado de 20 gr, después
medimos la masa de las muelas su
valor fue de 4 gr.
Ya terminado esta primera parte del
procedimiento, se elevó la
temperatura en la estufa hasta
aproximadamente 60 gr º C, luego
de esto se introdujo el objeto antes
mencionado en el agua con el fin de
medir los cambios de temperatura
(temperatura inicial/ temperatura
final) que se suele presentar al
introducir el objeto en un recipiente
con agua a temperatura ambiente.
De esta experiencia se obtuvieron
los siguientes resultados:
mm= 4 g
M H2O= 20 gr
CH2O = 4190
𝑗𝑜𝑢𝑙𝑒
𝑘𝑔 º 𝐶
Ti H2O= 29,8 º C
Ti fe = 99 º C
Tf = 35.2 º C
CM =
0,002 𝑘𝑔 .4190 𝑗𝑜𝑢𝑙𝑒𝑘𝑔 º𝑐 (35,2−29,8)º𝐶
0,004 𝐾𝑔 (99−35,2)º 𝐶
CM= 452,5 = 1810
𝑗𝑜𝑢𝑙𝑒
𝑘𝑔º 𝐶
0,25
Discusión:
La energía se manifiesta en varias
formas, entre ellas la energía
mecánica, térmica, química,
eléctrica, radiante o atómica. Todas
las formas de energía pueden
convertirse en otras formas
mediante los procesos adecuados.
En el proceso de transformación
puede perderse o ganarse una
forma de energía, pero la suma total
permanece constante.
Conclusión:
La Energía se encuentra en
constante transformación,
pasando de unas formas a otras. La
energía siempre pasa de formas
más útiles a formas menos útiles.
Por ejemplo, en un volcán la

4. energía interna de las rocas
fundidas puede transformarse en
energía térmica produciendo gran
cantidad de calor; las piedras
lanzadas al aire y la lava en
movimiento poseen energía
mecánica; se produce la combustión
de muchos materiales, liberando
energía química; etc.
Bibliografia
http://newton.cnice.mec.es/materiales_didacticos/energia/transformacion
es.htm
http://www.profesorenlinea.cl/fisica/Calor_y_Temperatura.htm