Este documento presenta tres experimentos sobre calor y temperatura realizados por estudiantes. El primero demuestra que al calentar agua su temperatura aumenta. El segundo muestra que un tubo de metal al ser calentado alcanza un equilibrio térmico. El tercero comprueba que la temperatura de dos muestras de agua calentadas por tiempos diferentes depende directamente de la cantidad de calor aplicada.

1. COLEGIO SAN AGUSTIN DE HIPONA<br /> INCORPORADO A LA UNAM<br /> PRACTICAS DE FISICA<br /> 2DA SESION<br />Materia: física<br />Prof.: Antonio Robelo Santillán<br />Integrantes del equipo: Jessica Noemí, Sergio Sosa, Alan Fernando, Adilene <br /> Grupo: 4020<br /> PRACTICA #5<br /> CALOR Y TEMPERATURA<br />Planteamiento del problema:<br />Establecer definiciones, conceptos sobre calor.<br />Analizar y medir con la temperatura las formas de energía calorífica.<br />Objetivo:<br />Que el alumno logre comprender y diferenciar los conceptos de calor y temperatura para poder aplicarlo en sus conocimientos.<br />Hipótesis:<br />Si hay calor entonces hay temperatura<br />El calor es directamente proporcional a la temperatura<br />Si hay propagación del calor entonces habrá equilibrio termológico<br />Marco teórico:<br />Calor: es la energía que se transmite de un cuerpo a otro en virtud únicamente a la diferencia de temperatura <br />Temperatura: Es la medición del calor<br />Escala: Son sistemas de medición <br />Termómetros: Celsius, Kelvin, Fahrenheit<br />Dilatación: Cuando los cambios de temperatura afectan el tamaño del cuerpo<br />Ley cero de la termodinámica: Es una propiedad que tiene cualquier sistema termodinámica, existirá equilibrio térmico entre dos sistemas cualesquiera si su temperatura es la misma.<br />Termodinámico: Se encarga del estudio de la transformación del calor en trabajo y viceversa.<br />Capacidad de Calor: Es la relación que existe entre la cantidad de calor.<br />Cantidad de calor: Almacenamiento o propagación, energía calorífica en un cuerpo.<br />EXPERIMENTO #1<br />Hipótesis:<br />Si hay calor entonces hay temperatura<br /> Materiales:<br />Un vaso de precipitado<br />Un mechero<br />Un termómetro<br />Investigación: <br />Por Convección: Si existe una diferencia de temperatura en el interior de un líquido o un gas, es casi seguro que se producirá un movimiento del fluido. Este movimiento transfiere calor de una parte del fluido a otra por un proceso llamado convección. El movimiento del fluido puede ser natural o forzado. Si se calienta un líquido o un gas, su densidad(masa por unidad de volumen) suele disminuir. Si el líquido o gas se encuentra en el campo gravitatorio, el fluido más caliente y menos denso asciende, mientras que el fluido más frío y más denso desciende. Este tipo de movimiento, debido exclusivamente a la no uniformidad de la temperatura del fluido, se denomina convección natural. La convección forzada se logra sometiendo el fluido a un gradiente de presiones, con lo que se fuerza su movimiento de acuerdo a las leyes de la mecánica de fluidos.<br />Para la física, es la transferencia de energía de una parte a otra de un cuerpo, o entre diferentes cuerpos, en debido a una diferencia de temperatura. El calor es energía en tránsito; siempre fluye de una zona de mayor temperatura a una zona de menor temperatura, con lo que eleva la temperatura de la segunda y reduce la de la primera, siempre que el volumen de los cuerpos se mantenga constante. La energía no fluye desde un objeto de temperatura baja a un objeto de temperatura alta si no se realiza trabajo. Existen una serie de conceptos relacionados con el calor.<br />Energía Interna: cantidad total de todas las clases de energía que posee un cuerpo, las cuales se pueden manifestar según las propiedades de éste<br />Caloría: es una antigua unidad que sirve para medir las cantidades de calor. La caloría-gramo (cal), suele definirse como la cantidad de calor necesario para elevar la temperatura de 1 gramo de agua, por ejemplo, de 14,5 a 15,5 °C<br />Calor Específico: es la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de una unidad de masa de una sustancia en un grado.<br />Diseño de experimento: <br />Se coloca agua en un vaso de precipitado<br />Se expondrá en un mechero con calor constante<br />Se dejara por 3 minutos en el fuego y luego se le tomara su temperatura.<br />Con este experimento demostramos que al calentar el agua es obvio que su temperatura aumenta. Antes de calentar el agua la temperatura de esta era 9°C y al término de calentarla alcanzó la temperatura de 95°C y observamos que aunque dejemos que hierba no alcanza la temperatura de los 100°C.<br /> <br />EXPERIMENTO # 2<br />Hipótesis: <br />Si hay propagación de calor entonces habrá equilibrio termológico.<br />Materiales<br />Tubo de metal<br />Pinzas <br />Mechero <br />Investigación:<br />En todo semiconductor el flujo de la corriente eléctrica produce una pérdida de energía quese transforma en calor. Esto es debido al movimiento desordenado en la estructura internade la unión. El calor elevará la energía cinética de las moléculas dando lugar a un aumentode temperatura en el dispositivo; si este aumento es excesivo e incontrolado provocará unareducción de la vida útil del dispositivo y en el peor de los casos su destrucción.Es por ello que la evacuación del calor generado en el semiconductor es una cuestión de granimportancia para asegurar el correcto funcionamiento y duración del dispositivo.La capacidad de evacuación del calor al medio ambiente podrá variar según el tipo decápsula pero en cualquier caso será demasiado pequeña, por lo que necesita una ayudaadicional para transferir el calor disipado mediante un dispositivo de mayor volumen ysuperficie conocido como disipador de calor, el cual hace de puente para evacuar el calor dela cápsula al medio ambiente<br />Diseño del experimento:<br /> Se coloca un tubo de metal sometido a calor constante<br />Se mantiene para comprobar que el tubo se ira calentando hasta lograr un equilibrio termológico en toda su superficie.<br />En este experimento demostramos que al exponer el tubo de metal al fuego, éste aumentó su temperatura a la propagación de calor.<br />Experimento # 3<br />Hipótesis:<br /> El calor es directamente proporcional a la temperatura<br />Materiales:<br />Dos vasos de precipitado<br />Agua<br />Termómetro<br />Investigación:<br />La experiencia demuestra que cuando dos cuerpos, uno frío y otro caliente, se ponen en contacto durante un tiempo prolongado, terminan por alcanzar un estado de equilibrio entre ambos que se denomina equilibrio térmico. En ese estado no es posible distinguir cuál de ambos está más frío y cuál más caliente. La propiedad que tienen en común los cuerpos que se encuentran en equilibrio térmico es precisamente la temperatura. Junto con esta definición descriptiva de lo que se entiende en física por temperatura, con frecuencia se utiliza otra definición de tipo operacional, que indica mediante qué procedimiento u operación queda determinada dicha magnitud. Según este criterio la temperatura sería lo que miden los termómetros.<br />Ambas definiciones de temperatura hacen referencia a fenómenos observables y facilitan un estudio científico de los mismos, pero no explican en qué consiste realmente esa magnitud que, aparentemente, no mantiene relación alguna con las otras magnitudes de la física como la longitud, la masa, el tiempo o la fuerza.<br />Diseños de experimentos:<br />Se colocan dos recipientes, con agua en un vaso de precipitado<br />El primero es sometido a mucho calor durante 3 minutos y se mide su temperatura<br />Se repite el proceso con el segundo recipiente durante 1 minuto.<br />Se mide su temperatura y se comprobará la hipótesis.<br />En este experimento nos dimos cuenta de que no importa cuanto tiempo se caliente, y alcanza cierta temperatura, ya no aumenta.<br />Al principio la temperatura del agua era baja, luego alcanzó la temperatura de 95°C.<br />