calorimetría y electricidad
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Este documento presenta la unidad 2 de un curso sobre energía. La unidad se centra en temas relacionados con la energía en tránsito, incluyendo definiciones de calor, trabajo y temperatura, la ley cero, escalas termométricas, el experimento de Joule, unidades de energía y la primera ley de la termodinámica. Los estudiantes completarán prácticas como la elaboración de un termómetro y visitarán el Mutec para elaborar un informe sobre la energía eléctrica en México.
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- 2. Unidad 2 Energía en tránsito (4 SEMANAS ) Temas • Sistema y alrededores • Definiciones de calor, trabajo y temperatura • La ley cero y su trascendencia • Escalas termométricas • Experimento de Joule y el calor específico. • Unidades de la energía y conversiones. • La energía interna y la primera ley • Experimento de Joule Productos • Elaboración de un termómetro. • Visita al Mutec y elaborar informe de la energía eléctrica en México • Reporte de dos prácticas • Serie de problemas • Asistencia a Asesoría
- 3. Fxd Formas de energía Cambio de energía en un proceso sistema alrededores
- 6. Calor, trabajo y temperatura ¿Cuál es la fuente principal de calor? ¿Cuál es el sistema más sencillo de producir calor? ¿Cómo se convierte la energía mecánica en calorífica? ¿Por qué es diferente el calor que la temperatura? ¿Que efectos puede tener el calor sobre la materia? ¿Qué es el calor? ¿Cuáles son los mecanismos de transmisión del calor? • https://youtu.be/m_Uvjs 4mLmA
- 7. Práctica uno LA ENERGÍA ELÉCTRICA
- 11. Marco teórico • Resumen de los principios, leyes y teorías de la Química que se ilustran o aplican en la experiencia respectiva.
- 12. Datos y observaciones • Datos / observaciones. Los datos se refieren a aquellas cantidades que se derivan de mediciones y que se han de utilizar en el proceso de los cálculos. – Una cantidad es una expresión que denota la magnitud de una propiedad. La cantidad consta de un símbolo y de unas unidades que corresponden a los establecidos por el Sistema Internacional de Unidades, además su valor numérico debe contener el número apropiado de cifras significativas- – En los datos, los reactivos químicos (elementos y/o compuestos), se representan por medio de símbolos y fórmulas químicas. • Pueden ser dibujos, que en la mayoría de los casos serán a colores.
- 13. Gráficos, cálculos y resultados (si fueran necesarios) GRÁFICOS. • Los gráficos que hacen parte de un informe por lo general cumplen dos objetivos: • Proporcionan información a partir de la cual se pueden obtener datos complementarios y necesarios para los cálculos; en otras palabras, hacen parte de los datos. • Representan la información derivada de los cálculos; es decir, hacen parte de los resultados. CÁLCULOS Y RESULTADOS • Los resultados surgen al procesar los datos de acuerdo con principios o leyes establecidas. Deben presentarse preferiblemente en forma de tabla junto con un modelo de cálculo que exprese, mediante una ecuación matemática apropiada, la forma como se obtuvo cada resultado.
- 14. Conclusión y discusión Aquí se trata del análisis de los resultados obtenidos a la luz de los comportamientos o valores esperados teóricamente. Específicamente la discusión y las conclusiones se hacen con base en la comparación entre los resultados obtenidos y los valores teóricos que muestra la literatura química, exponiendo las causas de las diferencias y el posible origen de los errores. Si hay gráficos, debe hacerse un análisis de regresión para encontrar una ecuación que muestre cuál es la relación entre las variables del gráfico. Una conclusión persigue: 1. Expresar si se logró confirmar, modificar o rechazar la hipótesis planteada. 2. Presentar en forma ordenada los resultados obtenidos. 3. Enuncia los problemas no resueltos. 4. Da recomendaciones para realizar investigaciones posteriores. Debe presentarse un análisis completo delas relaciones entre las variables, las comparaciones entre los resultados experimentales y los conceptos teóricos, y el desarrollo del experimento. Los resultados que presenten discrepancias deben ser discutidos, así como las posibles causas de error, proponiendo ideas que contribuyan a mejorar los resultados y el procedimiento de trabajo.
- 15. RESPUESTAS A LAS PREGUNTAS • En cada práctica se hacen una serie de preguntas importantes que el estudiante debe responder en su informe. • Debe escribirse la pregunta junto con una respuesta clara y coherente.
- 16. Bibliografía Se consigna la bibliografía consultada y de utilidad en la elaboración del informe. La bibliografía de libros y/o artículos debe ajustarse a las normas establecidas internacionalmente. Textos: • Autor(es),(año edición) título del texto, País: editorial edición, páginas consultadas. ejemplo: • Whitten Kennet W. y otros.(1991) Química General. ,México: Mc. Graw Hill, Tercera edición, pp 341-351. Artículos de revistas: • Apellidos de los autores seguidos por las iniciales del nombre,(año edición).título de la revista, volumen (en negrilla), número de la página. Ejemplo: • George, G. N.(1989). J. Am. Chem. Soc. , 111, 3182. Páginas de Internet: • Autor(Apellidos, Nombre). "Título del recurso",[tipo de recurso]. Fecha de creación, [fecha en que se consultó]. Dirección de la Página Web. Nota: El tipo de recurso puede ser un CD-ROM, DVD, en línea, etc... Ejemplo: • Retamal, Eugenia. "Haciendo las tareas",[en línea]. Agosto 2005, Julio 2006, [04 de Agosto de 2006]. Disponible en la Web: http://profesoraeugenia.blogspot.com • Nota: Si alguno de los datos no aparece, simplemente, se omite.
- 17. La energía eléctrica ¿Qué produce la electricidad? ¿Cuál es su mayor utilidad? ¿Qué fuerzas se deben comparar para entender la electricidad? ¿Qué puede producir una corriente eléctrica cuando se desplaza por un conductor? ¿Cómo se producen los campos magnéticos en un conductor? ¿Cómo se puede intensificar un campo magnético en un conductor que lleva corriente? ¿Por qué son útiles los electroimanes? ¿Qué piezas son las más importantes en un motor? ¿Qué hace que un motor gire? ¿Qué diferencia hay entre corriente alterna y corriente continua? ¿Cómo es que se genera corriente eléctrica en un generador? ¿Cómo se genera la corriente alterna? ¿Cómo se genera corriente continua? ¿Qué hace un transformador? ¿Cómo es que un transformador cambia el voltaje? ¿Qué diferencia hay en un transformador de subida y uno de bajada? ¿De qué dependen los motores y generadores? ¿Cómo actúa el campo magnético de la tierra? • https://youtu.be/moO- XhyGG8M
- 18. La energía eléctrica química ¿Qué es la electricidad? ¿Qué se necesita para producir electrones? ¿Cómo se forman los electrones en una pila? ¿Cómo se conoce en química al proceso de producir electrones? << • https://youtu.be/RKzBRcGp pHU
Notas del editor
- Todas las formas de energía son capaces de efectuar trabajo, es decir ejercer una fuerza en una distancia. En química se define trabajo como el cambio de energía producida por un proceso. Casi todas las reacciones químicas absorben o liberan energía, generalmente en forma de calor. El calor es la transferencia de energía térmica entre dos cuerpos que están a diferente temperatura. Se puede hablar de calor absorbido o calor liberado. Un sistema es la parte específica del universo que nos intersa, tal vez el recipiente donde se efectúa una reacción. Los alrededores son el resto del universo externo al sistema Hay tres tipos de sistemas El abierto; que puede intercambiar masa y energía con los alrededores (pudiera ser una taza de café) El cerrado; permite la transferencia de energía pero no de masa (tal vez la misma taza de café pero con una tapa. El aislado; No permite la transferencia ni de masa ni de energía ( Pudiera ser el café dentro de un termo).
- El calor es la transferencia de energía térmica entre dos cuerpos que están a diferente temperatura. Se puede hablar de calor absorbido o calor liberado. Hay tres tipos de sistemas El abierto; que puede intercambiar masa y energía con los alrededores (pudiera ser una taza de café) El cerrado; permite la transferencia de energía pero no de masa (tal vez la misma taza de café pero con una tapa. El aislado; No permite la transferencia ni de masa ni de energía ( Pudiera ser el café dentro de un termo). Si dos o más cuerpos se encuentran a diferente temperatura y son puestos en contacto, pasado cierto tiempo, alcanzarán la misma temperatura, por lo que estarán térmicamente equilibrados. Esta ley de la termodinámica ha sido utilizada en dispositivos como el termómetro para medir temperatura. A pesar de que el termómetro es primitivamente usado desde la época de Galileo, esta ley fue enunciada mucho después, por James Clerk Maxwell, y formulada como una ley posteriormente por Ralph Fouler. La ley cero, conocida con el nombre de la ley del equilibrio térmico fue enunciada en un principio por Maxwel y llevada a ley por Fowler y dice: “Dos sistemas en equilibrio térmico con un tercero, están en equilibrio térmico entre sí”.