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Sesión de repaso Unidad 3 (17-02-25) - Contenido educativo

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Subido el 19 de febrero de 2025 por M. Jesús V.

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vamos a ver a la entropía, vamos a repasar esto de la entropía, 00:00:00
porque luego ya la ley de GES y las entalpías estándar de formación 00:00:03
lo vamos a repasar en algún problema. 00:00:08
Entonces, esto es lo que yo quería repasar un poquito con vosotros, 00:00:11
lo que es la entropía, que está muy, muy... 00:00:14
No sé si habéis repasado las grabaciones, en una de ellas hablo de esto mismo, 00:00:16
pero bueno, la entropía siempre hemos dicho que es algo de desorden 00:00:24
de las partículas de un sistema, donde sabemos, por ejemplo, en un sólido están las partículas 00:00:29
muy juntas, bien unidas, en el líquido ya están más separadas, hace falta energía 00:00:34
para pasar de sólido a líquido y en el gas están más desordenadas, más separadas todavía, 00:00:40
se pueden mover más libremente. Entonces, a medida que vamos pasando de sólido a líquido 00:00:46
a gas, vamos aumentando la entropía. Entonces, le dice aquí un ejemplo, el agua, sólido, 00:00:51
El hielo, cuando pasa a líquido, la entropía del líquido es mayor que la entropía del agua, es sólida. 00:00:56
Luego esta variación de entropía es positiva, al restar entropía final menos entropía inicial es mayor que cero, 00:01:04
porque la entropía final es mayor. 00:01:12
Lo mismo pasa si pasamos de agua líquida a agua gaseosa. 00:01:15
Bueno, este párrafo que tenéis aquí es lo que acabo de explicar, 00:01:20
que el agua líquida tiene mayor desorden en las partículas que el agua sólida, 00:01:24
porque las moléculas se pueden mover más libremente en el líquido. 00:01:28
Luego, si comparamos el líquido con el gas, si pasamos de agua líquida a agua gaseosa, 00:01:32
pues la entropía del gas también es mayor que la del líquido. 00:01:39
Al restar entropía final menos inicial, esa variación de entropía nos da el incremento de S, 00:01:41
que lo denominamos por S, la entropía, es mayor que cero, ¿vale?, porque el vapor de agua tiene mayor desorden las partículas que el agua líquida, ¿vale?, se mueven más libremente, están más separadas. 00:01:47
Lo mismo ocurre con una sal, que pasa de estar sólida a estar en estado acuoso, disuelta, pues también aumenta el desorden, entropía, que es lo que tenéis aquí. 00:02:00
Bueno, que una disolución de cloruro de sodio tiene mayor desorden que el cloruro de sodio sólido, que es un electrolito, en disolución se disocian sus iones. 00:02:11
En disolución acuosa las partículas se mueven más libremente, que si están en la estructura sólida, pues están unidas rígidamente. 00:02:24
Bueno, entonces también vemos que para una sustancia la entropía aumenta con la temperatura. 00:02:34
Por ejemplo, es esta tabla que no tienes que aprender de memoria, simplemente es para verlo, 00:02:40
que si tenemos por ejemplo hielo a 0 grados, la entropía os da un valor de 43, cuyo es partido por camol. 00:02:46
El agua a cero grados ya ha pasado de sólido a líquido. Vemos que ya tiene un valor de 65, ha aumentado, ¿vale? Porque ya hemos pasado de cambio, al cambiar de estado también aumenta la entropía. En el hielo estaban las partículas más ordenadas que en el líquido. 00:02:53
Si subimos la temperatura del agua de 0 a 100 grados, pues la entropía aumenta. 00:03:17
Si ese agua a 100 grados lo pasamos a estado de vapor, hay un cambio de estado, también aumenta la entropía. 00:03:22
Lo vemos, pasa de 87 a 197 y luego si seguimos calentando ese vapor de agua de 100 a 200, pues vemos que aumenta. 00:03:28
Bueno, pues eso, que al aumentar la temperatura aumenta la entropía. 00:03:38
Y en los cambios de estado lo hemos visto también que hay una importante variación de entropía. 00:03:41
Entonces, vamos a hablar ahora de lo que son procesos espontáneos, que ocurren por sí solos. No hace falta nada para que ocurran. Quiere decir que, pues eso, si son espontáneos, ocurren espontáneamente por sí solos. 00:03:46
Entonces, estos procesos espontáneos, en general, tienden a un mínimo de energía y un máximo de desorden. O sea, tienden a desordenarse. Si no tienden a desordenarse, no ocurren espontáneamente. 00:03:59
Entonces, estas dos tendencias se pueden concretar definiendo una nueva magnitud, al igual que hablábamos de la entalpía, que era igual a U más PV, vamos a hablar de la entalpía libre o energía libre de Gibbs, que es igual a H, que es la entalpía, menos T, que es la temperatura, por S, que es la entropía. 00:04:11
Entonces, cuando hablamos de un proceso, hablamos de estados finales y de estados iniciales. 00:04:33
En pasar de un estado inicial, inicialmente, luego a estado final, 00:04:40
y vamos a ver dentro de ese proceso cuál es la variación de energía libre de Gis o entalpía libre. 00:04:44
Entalpía libre o energía libre de Gis. 00:04:52
Entonces, esta variación de energía libre de Gis es igual a la energía libre final menos la inicial. 00:04:54
Es difícil calcular estas entalpías libres de las sustancias. 00:05:02
Entonces, para calcularlo, se calcula a partir de esta expresión. 00:05:06
Variación de entalpía es igual a variación de... 00:05:10
Perdón, variación de entalpía libre o energía libre del Gibbs es igual a la variación de entalpía, 00:05:14
incremento de H, os acordáis que era igual a calor a presión constante, 00:05:20
menos la temperatura por la variación de entropía. 00:05:24
Entonces, esta fórmula la vamos a ver para ver cuándo son los procesos espontáneos. 00:05:28
Y es válida para procesos isotérmicos y isobáricos, es decir, isotérmicos ocurren a temperatura constante y isobáricos a presión constante. 00:05:36
Te dice lo que es incremento de G, que es la variación de entalpía libre o variación de energía libre de G. 00:05:47
¿Veis? Acordaos que la variación de entalpía era incremento de H. 00:05:54
Si hablamos de entalpía libre es incremento de G o energía libre, ¿vale? 00:05:59
Incremento de H es variación de entalpía, el calor medido a presión constante, Qp, 00:06:05
T es la temperatura e incremento de S es la variación de entropía. 00:06:09
Bueno, pues hemos definido estos conceptos y vamos a ver en la siguiente, 00:06:14
A ver, esto ya lo doy. Si es verdad que la tarea, hay algunas preguntas sobre esto, tenéis que contestar y luego ya os lo repasaréis. He pensado que habríais escuchado algún vídeo, pero vamos, tal cual está aquí. 00:06:20
Entonces, vamos a ver algún ejemplo de procesos que ocurren espontáneamente. 00:06:38
Por ejemplo, la caída de un cuerpo desde una cierta altura. 00:06:42
El cuerpo, sabéis que si está a una cierta altura, la energía que posee es la energía potencial por estar a esa altura, 00:06:46
que es igual a la masa del cuerpo por la aceleración de la gravedad y por la altura. 00:06:54
Entonces, a medida que la altura va siendo más pequeña, el cuerpo pierde energía potencial. 00:07:01
Entonces, va cayendo, esto sí es un proceso espontáneo. O una reacción, en este caso, por ejemplo, de zinc con ácido clorhídrico, se desprende calor, es un proceso espontáneo. 00:07:05
Cuando se disuelve una sustancia que aumenta el desorden de las partículas, ocurre espontáneamente. Y la expansión de un gas, como tiende a estar más desordenado, pues espontáneo. 00:07:18
Entonces, ahora vamos a ver cuándo en general los procesos son espontáneos. Eso depende, que un proceso sea espontáneo, del signo de la variación de energía libre o entalpía libre. 00:07:28
Entonces, resumiendo, decimos, un proceso es espontáneo, os digo que esto lo vais a repasar en la tarea, un proceso es espontáneo cuando es exotérmico, es decir, la variación de entalpía es menor que cero, 00:07:41
Sabéis que la variación de entropía es el calor cuando la presión es constante y cuando aumenta el desorden, es decir, que el aumento de entropía es mayor que cero. 00:07:55
O sea, cuando aumenta el desorden y el incremento de H es menor que cero, el proceso es espontáneo. 00:08:05
Veamos la fórmula. Incremento de G, variación de energía libre es igual a incremento de H, si decimos que es menor que cero, menos, le restamos T por incremento de S, si ese incremento de S es que ha aumentado el desorden, aumenta el desorden, es que disminuye la energía y aumenta el desorden. 00:08:11
Si restamos algo positivo a algo negativo, si estamos restando, estamos sumando dos términos negativos. 00:08:37
Entonces, este incremento de G me da menor que cero. 00:08:45
En ese proceso, decimos cuando el incremento de G, la variación de la energía libre es menor que cero, negativa, es espontáneo. 00:08:48
Fijaos, incremento de H negativo, porque es eso térmico, menor que cero. 00:08:55
y luego si el incremento de S es positivo, le multiplicamos por la temperatura y restamos ese valor, incremento de S multiplicado por T, 00:09:00
lo restamos, estamos sumando dos términos negativos, ¿vale? Luego el incremento de G es menor que cero. 00:09:11
Vale, pues eso es lo que tenemos que tener en cuenta para saber si un proceso es espontáneo. 00:09:19
Veréis, esta reacción te dice, la siguiente reacción es, este es el propano, C3H8, el propano tiene tres átomos de carbono, lo veis, es un hidrocarburo saturado, gas, reacciona con el oxígeno para dar, esto es una reacción de combustión, combustible más comurente, que es el oxígeno, reaccionan para dar tres, bueno, luego ya la ajustamos, 00:09:23
Para dar dióxido de carbono, gas, más agua. Entonces, en esta reacción se desprende calor. Siempre tendríamos que haber puesto aquí a la derecha más estos kilojulios por mol, pero en lugar de poner aquí el más que se desprende, se puede poner también la entalpía que tiene lugar en el proceso, y esta entalpía es negativa. 00:09:51
Cuando es esotérmica, la entalpía es negativa. Entonces, el incremento de H es igual en esta reacción a menos 2.220 kilojoules mol. 00:10:10
¿Qué significa? Que en esta reacción se desprende calor. Ya sabéis que el propano, el butano, lo usamos para cocinar o para calentar. 00:10:19
Entonces, son reacciones esotérmicas, desprenden calor. 00:10:28
Bueno, pues ya sabéis, cuando lo ponen de esta manera, los problemas que esta variación de entalpía negativo es que desprende calor. 00:10:32
Te dice, esta reacción se da espontánea, tenemos que ver si cumple estos dos enunciados que hemos dicho, que el proceso es espontáneo, si es esotérmico, que en este caso sí es la reacción esotérmica, está diciendo que sí es espontánea o no, y también te dice que se aumenta el desorden. 00:10:40
Bueno, pues en esta reacción, ¿sabéis qué? El propano lo ajustamos y como tenemos aquí tres átomos de carbono, ponemos un tres delante del CO2 y luego ya ajustamos los hidrógenos. Tenemos ocho hidrógenos, por eso ponemos un cuatro delante del agua y luego ya los oxígenos, es lo último, ¿no?, que se ajustan. 00:11:01
Entonces, tenemos aquí 3 por 2, 6, y 4, 10, por eso ponemos un 5 delante del O2. 00:11:22
Este término del oxígeno a veces se puede poner fraccionario, lo sabéis, ¿vale? 00:11:29
Entonces, vamos a ver la retroalimentación. 00:11:34
Lo que os digo, que si cuántas moléculas tenemos inicialmente, 00:11:38
¿me estáis escuchando? Estoy aquí hablando. 00:11:42
Sí, sí. 00:11:46
Vale, tenemos, mira, una molécula de propano, más 5 de oxígeno, tenemos 6, y esto en los reactivos, y en los productos, ¿cuántas moléculas tenemos? 3 y 4, 7, luego tenemos más, luego eso significa que tienes más desorden, luego el desorden ha aumentado. 00:11:47
Tienes aquí la solución que te dice, ¿ocurre espontáneamente? Sí, porque es exotérmica, incremento de H menor que 0, es lo aquí, incremento de H menor que 0, y vemos que ha aumentado, incremento de S mayor que 0, aumenta el desorden, ¿vale? Y aumenta el desorden de sus partículas. 00:12:07
La variación de entropía mayor que cero, ¿por qué? Porque 7 menos 6 es, bueno, 4, 3, 7, 1 es mayor que cero. 00:12:25
Pasa de 6 moléculas a 7, ¿vale? De 6 moléculas de reactivos a 7 de productos. 00:12:35
Entonces, esta reacción sí que es espontánea. 00:12:41
Un proceso no espontáneo, ¿cuándo? Cuando es endotérmico, es decir, cuando el incremento de H es mayor que cero, 00:12:44
Pero un proceso para que ocurra, si es endotérmico, tú le tienes que aplicar calor, ¿vale? La reacción de combustión, le falta una chispa, una energía de activación y arde espontáneamente, ¿vale? Entonces, hay reacciones que son endotérmicas que tienes que aplicar calor para que ocurran. 00:12:53
Luego, un proceso no espontáneo es cuando es endotérmico, que la variación de entropía es mayor que cero, absorbe calor y disminuye el desorden, es decir, la variación de entropía es menor que cero. 00:13:11
Entonces, vamos a ver esto aquí en la fórmula, incremento de energía libre es igual a la variación de entalpía menos T incremento de S, en este caso es mayor que cero porque decíamos incremento de H mayor que cero y luego le restas algo negativo menos por menos más, luego le estás sumando algo, luego te está dando una variación de entalpía positiva, ¿vale? 00:13:25
¿Vale? Date cuenta que como disminuye el desorden, la variación de entropía en este caso es menor que cero. 00:13:51
¿Vale? Si es menor que cero, pues restamos menos algo negativo, este se me convierte en un más y la variación de energía libre es mayor que cero. 00:14:00
A ver este ejercicio, bueno, esto ya lo podéis vosotros repasar, ¿vale? Esto lo podéis vosotros repasar en casa, luego si hay podemos consultarlo, por no estar aquí mucho tiempo con esto, lo podéis intentar y si hay algún problema me lo decís y el próximo día lo repasamos. 00:14:12
¿Por qué quería yo resolver este problema? Fijaos, vamos a resolver este problema. Es un problema, ya os digo que en la tarea tenéis uno parecido y vamos a ver cómo se resuelve este problema. 00:14:35
Te dice, calcula el calor molar de combustión del metano, es decir, te dice cuánto calor necesitas para la combustión de un mol de metano, calor molar de combustión por cada mol. 00:14:49
Y luego este es el segundo apartado que luego dice cuántos gramos de metano se tendrán que quemar. Tú cuando quemas metano, pues estás obteniendo un calor porque es una radiación de combustión, se desprende calor. 00:15:06
Dice que ese calor que se desprende, no sabes cuántos gramos tienes que quemar para calentar, también vamos a repasar otra cosa, para calentar estos metros cúbicos de agua desde 5 grados a 85 grados. 00:15:21
Luego, cuando tú vas a calentar, lo vamos a ver sin cambio de estado, necesitamos poner la fórmula calor. En este caso, esto que vamos a calentar, este agua, absorbe calor, se lo tenemos que dar. 00:15:37
¿Quién va a ceder ese calor? Pues el metano, que es el que los vamos a quemar y de ahí vamos a obtener calor. Pero primero vamos a calcular el calor molar de combustión del metano. 00:15:53
Bueno, lo primero que vamos a hacer es, ahora os comento esto de los datos de la entalpía estándar de formación, lo primero que hacemos es escribir la reacción de combustión, metano, que es CH4, sólido, más 2DO2, gas, nos da CO2, gas, bueno, gas es aquí, de vez en cuando aparece por aquí algún error en metano, ¿vale? 00:16:05
¿Qué pone? Es que sí. CH4 más 2DO2 nos da combustible más comburente, nos da dióxido de carbono más agua, ¿vale? Entonces, esta reacción está ajustada y su calor a presión constante es igual a la variación de entalpía estándar. 00:16:30
Me lleva aquí un redondelito, es que es entalpía estándar, es decir, a 25 grados centígrados, ¿vale? Y una atmósfera. Bueno, entonces, nos dice que los datos de entalpía estándar de formación, luego ya sabéis que en este caso me van a dar las entalpías estándar de formación de estos compuestos, del CO2, del metano y del agua. 00:16:51
Entonces, con estos valores de las entalpías estándar de formación de un mol de estos compuestos, que están tabulados, vamos a calcular a partir de estas entalpías estándar de formación el calor de esta reacción, ¿vale? 00:17:21
Por eso me están pidiendo el calor molar de combustión, pues es un calor de reacción. Esta reacción es una reacción de combustión, es el calor molar. O sea, luego el resultado nos va a dar en kilojulios por cada mol, aunque a veces este mol se lo comen, pero esto luego, de hecho, después resolviendo el problema, ese mol va a aparecer por ahí, ¿vale? 00:17:36
Entonces, aunque se pone así, estos kilojulios que se desprenden al quemar un mol de metano son 890,35 kilojulios por cada mol de metano que se quema, ¿vale? Bueno, pues ese es el calor de reacción que me están pidiendo, que es la entalpía, el calor molar de combustión, calor por un mol de combustión de metano. 00:17:59
¿Cómo vamos a calcular este calor de reacción? Pues me lo dice aquí, el calor molar de combustión coincide con el incremento de entalpía. 00:18:20
Vamos a aplicar esta ecuación, la variación de entalpía en condiciones estándar, que es el redondelito de arriba, es igual al sumatorio de las variaciones de entalpía de los productos, 00:18:29
Hay que tener en cuenta los coeficientes estequiométricos menos la variación de entalpía de los reactivos, ¿vale? 00:18:41
Entonces, vamos a verlo. 00:18:52
Un momento que esto lo voy a silenciar. 00:18:54
Entonces, este calor de la reacción, que es el calor molar que me piden, lo voy a sacar de la siguiente manera. 00:19:00
¿Qué productos tengo? 00:19:06
CO2 en la reacción y tengo agua. 00:19:08
Bien, ¿qué reactivos tengo? Metano y oxígeno. Sabéis que los alimentos en estado más elemental, la entalpía estándar de formación de estos elementos, como es el caso del oxígeno, no me lo da, es cero. 00:19:11
en su estado más elemental es 0 00:19:29
¿vale? entonces empezamos 00:19:32
esta variación de la reacción 00:19:34
el calor de la reacción, esta variación 00:19:36
de entalpía, empezamos 00:19:38
sería igual a 00:19:40
¿por qué pone menos 393,5? 00:19:41
pues la del CO2 00:19:44
es la de los productos menos la de los reactivos 00:19:46
la del CO2 ¿cuál es? 00:19:48
menos 393, la ponemos con su signo 00:19:50
luego 00:19:53
vamos, al final me aplica 00:19:54
este problema 00:19:57
No me pone las unidades, pero bueno, hay que ponerlas, ¿vale? Menos 393,5 kilojulios por cada mol. Además, si hay un problema parecido hecho, lo tenéis por ahí. Menos 393,5 más 2. ¿Por qué ponen 2? Porque tenemos 2 de agua, 2 moléculas. 00:19:59
¿Cuál es la variación del agua? Menos 285, pues 285 con 83, estamos hablando de kilojulios mol, estos dos términos se suman y luego es en la fórmula menos la variación de los reactivos, menos la variación de cantidad de formación estándar de formación de estos reactivos. 00:20:18
¿Qué reactivos tenemos? Este es el menos. Este menos que estoy señalando coincide con este, ¿vale? Pero este menos 74 es que el del CH4 es menos 74,81, pero sí le ponemos con su signo, pero este menos, como es menos los de los reactivos, se pone aquí. 00:20:44
como hay aquí dos paréntesis 00:21:05
veis que tiene 2 por 0 00:21:08
este 2 es la del agua 00:21:09
que la del agua es 0 00:21:11
entonces vamos a sumar 00:21:12
multiplicáis 2 por menos 285 00:21:15
que os da negativo 00:21:19
sumamos dos términos negativos 00:21:20
y luego este último 00:21:22
menos por menos más es positivo 00:21:24
si lo comprobáis vosotros en casa 00:21:26
me da 00:21:29
que para que se forme un molde 00:21:30
metano en condiciones estándar 00:21:32
Qp en condiciones estándar 00:21:35
se desprende 00:21:37
porque me da negativo 00:21:39
890,35 kilojulios 00:21:40
es por cada mol 00:21:43
a veces se expresa así 00:21:44
pero es por cada mol 00:21:47
entonces ya sé que por cada mol 00:21:48
que se quema 00:21:51
de etano se desprende este calor 00:21:52
ahora me dicen 00:21:55
cuántos moles, me piden en gramos 00:21:56
pero hay que hallar primero los moles 00:21:58
cuántos moles necesitaré quemar 00:21:59
para calentar 00:22:01
Fijad, dice cuántos gramos de metano, primero calculamos los moles, se tendrán que quemar porque de ahí voy a sacar calor para calentar 0,8 metros cúbicos de agua desde 5 a 85 grados. 00:22:02
El agua no tiene que cambiar de estado, simplemente vamos a suponer que la densidad del agua es 1, ¿vale? 00:22:16
un kilogramo por metro cúbico, vale, entonces si yo tengo que calentar agua de 5,85 y no hay cambio de estado, 00:22:23
ese calor que tengo que suministrarle, que lo voy a sacar de quemar metano, ese calor que necesito para calentar este agua 00:22:33
se da igual a la masa del agua, porque voy a ver qué calor necesito para calentarlo de 5,85, 00:22:41
que ahora lo vemos, será más sal, que son los gramos que ahora lo hacemos, 00:22:51
por el calor específico del agua, que sabemos lo que vale, 00:22:58
y por el incremento de temperatura, que son 85 menos 5, ¿vale? 00:23:00
Entonces, es lo que vamos a hacer ahora. 00:23:04
Mira, que lo tenéis aquí. 00:23:06
Conociendo la cantidad de calor capaz de suministrar la reacción de combustión, 00:23:09
esta reacción de combustión, estos kilojulios por cada mol que se quema, es lo que desprenden. 00:23:13
Pues ya sabemos el calor que se desprende con un mol quemado de metano, pero ahora vamos a ver también el calor que necesitamos para calentar ese agua y así podremos calcular la cantidad de metano que necesitamos quemar. 00:23:18
Lo que pasa es que primero vamos a calcularlo en moles y después en gramos, es muy fácil, ¿vale? 00:23:35
Entonces, ¿cuánto el cálculo del calor necesario? 00:23:41
Tenemos 0,8 metros cúbicos de agua. 00:23:45
Sabéis que el metro cúbico, el decímetro cúbico equivale a un litro. 00:23:48
Y un metro cúbico son 0,8 metros cúbicos, si lo multiplicamos por mil son 800 decímetros cúbicos. 00:23:53
son 800 litros 00:24:00
que eso equivale a 800 kilogramos 00:24:04
luego 800 kilogramos 00:24:07
en la fórmula nos resulta más fácil hacerlo en gramos 00:24:09
aunque luego vamos a hacer cambios 00:24:14
lo vamos a pasar todo a kilojulios 00:24:15
vamos a ver el calor que necesitamos para calentar ese agua 00:24:17
este calor, como he dicho, es igual a la masa 00:24:21
de agua por el calor específico 00:24:25
por el incremento de té 00:24:28
La variación que queremos es que experimente el agua en temperatura. 00:24:30
¿Cuántos gramos de agua tenemos? 800 kilogramos son 800.000 gramos de agua. 00:24:37
El calor específico del agua líquida es una caloría por cada gramo y grado centígrado. 00:24:43
Y por el incremento de temperatura, que son 85 menos 5 grados centígrados. 00:24:49
Fijaos, empezamos a tachar unidades, gramos con gramos, grados centígrados con grados centígrados, y lo que me da son calorías, 64 por 10 a la 6 calorías. 00:24:56
O sea, nosotros necesitamos todo ese calor para calentar el agua. Entonces, a ver, ese calor lo vamos a sacar de quemar metano, a ver cuánto tenemos que quemar, ¿vale? 00:25:08
Bueno, pues ese calor, este calor, lo tenemos en calorías, lo vamos a pasar a kilojulios. ¿Por qué? Pues para compararlo con este calor de antes. 00:25:18
Entonces, vamos a repasar. Lo ponemos, este calor, son, para calentar el agua, son 64 por 10 a la 6 calorías, por, sabemos que una kilocaloría equivale a 10 a la 3 calorías, queremos pasarlo a kilojulios. 00:25:32
Vale, y yo sé que una caloría son 4,18 julios, pero si lo ponemos en kilocalorías, yo sé que una kilocaloría son 4,18 kilojulios. 00:25:51
Todos son factores de conversión, ¿lo veis? 00:26:04
Siempre ponemos con los factores de conversión en el numerador o denominador lo que a mí me interese. 00:26:07
En este caso, si tengo calorías en el numerador, pongo calorías en el denominador, ¿vale? 00:26:14
Con este factor de conversión paso de calorías a kilocalorías y con este siguiente paso de kilocalorías a kilojulios, bueno, con lo cual multiplicando y simplificando me da, porque las calorías con las calorías al dividirlas las simplifico y lo mismo con las kilocalorías, al final me quedan estos kilojulios, ¿vale? 00:26:19
Yo sé que necesito esos kilojulios para calentar esos gramos de agua, de tal a tal temperatura, ¿vale? 00:26:45
Bueno, pues es muy fácil, porque ahora yo con estos dos calores ya puedo yo relacionar y calcular cuántos moles de metano tengo que quemar. 00:26:52
Entonces, cuántos moles, si yo, para allá estos moles de metano, fijaos, son factores de conversión, no os olvidéis con la fórmula. 00:27:06
Yo tengo este calor que necesito. Yo necesito para calentar el agua 267.520 kJ. Si yo lo multiplico por un factor de conversión que yo conozco, que yo sé, que un mol de metano desprende esos kJ. 00:27:13
Entonces digo, si por cada mol de metano se desprenden 890,35 kJ, veis que con este factor de conversión, multiplicando, incluso sin tener que poner esta fórmula, si lo hago así, me salen los moles de metano que tengo que quemar para obtener, para calentar el agua. 00:27:32
Porque yo sé que con un mol se desprenden estos kilojulios. ¿Cuántos moles tendré que quemar para obtener todos estos? Pues simplemente estos que necesito, estos kilojulios, lo multiplico por este factor de conversión que he calculado antes, al calcular el calor de la reacción del metano, de combustión del metano. 00:27:58
Entonces los moles de metano que yo tengo que quemar son 346 00:28:21
Pero ahora lo voy a traducir en gramos, que es lo que me piden en el problema 00:28:27
Entonces yo digo 346 moles de metano 00:28:31
Lo multiplico por el factor de conversión para pasarlo a gramos 00:28:35
Hay una fórmula también, ¿sabes? 00:28:39
Número de moles igual al número de gramos entre la masa molar 00:28:41
Si os lo hacéis así, yo sé que un mol de metano pesa, tiene 16 gramos, ¿vale? Entonces, los moles los tacho y ya me salen los gramos de metano que tengo que quemar en la reacción de combustión para obtener el calor necesario para calentar ese agua, ¿vale? 00:28:44
¿Vale? Conociendo el peso, bueno, esto que al final se lo acabo de decir, ¿vale? Pues este es un problema que le tenéis ahí resuelto. Mira, si os dais cuenta, aquí tenéis CH4 sólido, ahí por ahí ratas, aquí tenéis el calor del CH4, el calor estándar de formación del metanogás, ¿vale? 00:29:04
Bueno, pues corregís y ya está, está este ejercicio y no tenéis más, pero de los que yo he resuelto por ahí, pues ahí yo he resuelto todos los que necesitéis para hacer la tarea, cuando la ponga están, hay muchos hechos, lo vais a poder hacer, ¿vale? 00:29:26
Vamos a ver, hay uno que es que le he estado el otro día del año pasado, que os lo he colgado, pero no sé si habréis visto la sesión, la última sesión de la unidad 4, ¿alguno lo ha visto? 00:29:48
¿Alguno? ¿O me he perdido? 00:30:12
¿Estáis allí? 00:30:18
¿Sí? 00:30:22
Sí, sí, estamos. 00:30:24
pueda ser otro ejercicio 00:30:54
ir haciendo a medida que vaya haciendo la unidad 4 00:30:57
ir haciendo algo, repaso esto 00:30:59
porque la unidad 4 es 00:31:01
teórica 00:31:03
entonces, a ver 00:31:04
este problema que acabo de 00:31:07
comentar, porque está resuelto 00:31:08
¿habéis entendido algo? 00:31:11
Sí, sí, yo tengo una pregunta María Jesús 00:31:15
de cara a exámenes 00:31:17
o ejercicios, ¿tú nos darías 00:31:19
la reacción química y nosotros 00:31:21
la tenemos que ajustar o nosotros también tenemos que 00:31:23
saber escribir la reacción química 00:31:25
como proponía el problema 00:31:27
Intentaremos poner alguna reacción que esté 00:31:29
hecha 00:31:31
¿Sabes lo que te quiero decir? 00:31:32
Por ejemplo, si tú 00:31:35
imagínate que te pongo la del metano 00:31:36
¿Tú no vas a saber que es una reacción de que si te digo la reacción? 00:31:38
Sí, sí, ajustarla sí 00:31:47
pero una cosa es yo ver 00:31:48
la reacción química, o sea que tú 00:31:50
por ejemplo pongas CH4 00:31:52
más O2 da resultado 00:31:54
CO2 más H2, o sea 00:31:56
Yo ajustarla, sí, la puedo ajustar, pero voy a tener que acordarme que reacciona a lo mejor con el oxígeno y que me… 00:31:58
O sea, a ver, si me acuerdo que reacciona con el oxígeno, sí, voy a saber resolver. 00:32:06
Siempre que te hablemos de una reacción de combustión, es una reacción de un combustible y se forma agua y se desprende calor. 00:32:10
Siempre, vale. 00:32:27
Esa es la reacción de combustión, repasaremos más. 00:32:28
Sí, es que la verdad no me había dado cuenta que había sido colgando las grabaciones en diferido. 00:32:30
No me digas, es que no entráis en el aula. 00:32:47
Sí, pero como no me ha saltado tampoco ningún aviso, pues tampoco le... 00:32:51
Pero sí que lo pongo, yo creo que pongo que os llegue el aviso. 00:32:55
A lo mejor hace tiempo que no me meto directamente y pues vamos a ver. 00:32:58
Yo cada día que ha habido prácticas, casi todos los días he puesto después algo. 00:33:03
Ah, vale, pues entonces ya si ha habido prácticas, entonces ya sí que no he mirado nada. 00:33:08
Vamos a hacer uno muy facilito que tengo aquí porque, por ejemplo, todos los que sean estos directos, por ejemplo, la energía en forma de calor, calcula la cantidad de energía en forma de calor para pasar un kilogramo de hielo. 00:33:12
que está a menos 5 grados 00:33:26
a agua líquida 00:33:29
a 25, ese problema 00:33:31
lo tienes que saber hacer, vamos 00:33:33
seguro que sí, ¿no? 00:33:34
Pues no lo sé 00:33:38
¿No os habéis repasado 00:33:39
nada de los... 00:33:41
El tema 3 yo no, yo confieso 00:33:43
que yo no he repasado nada del tema 3 00:33:45
Entonces es que está siempre 00:33:47
iros mirando, si no, yo no puedo repasar 00:33:48
A ver, dice, calcula 00:33:53
la cantidad de energía en forma de calor 00:33:55
El calor que se necesita para pasar un kilogramo, esto es muy fácil, de hielo. 00:33:57
¿Por qué escribo tan mal? 00:34:06
Un kilogramo de hielo de menos 5 grados centígrados. 00:34:08
Igual he hecho en alguna clase agua líquida a 25 grados centígrados. 00:34:15
Le voy a plantear y os digo cómo se hace. 00:34:25
Entonces, yo necesito proporcionar calor para que ese hielo pase desde esa temperatura agua líquida a 25. 00:34:27
Entonces, esto lleva un proceso. 00:34:36
Yo necesito darle calor. 00:34:38
Entonces, ese calor lo vamos a dividir en varias partes. 00:34:41
Esto, si yo tengo un kilogramo de hielo a menos 5, es que ya la pérdida de costumbre de escribir esto, a menos 5. 00:34:45
Le voy a dar un calor, en estos casos, este hielo que está a menos 5, lo tengo que pasar primero a 0 grados, apuntándole, le voy a dar un calor que lo voy a llamar Q1, lo voy a ir por partes. 00:34:56
Entonces, quiero que este kilogramo pase, sea también de hielo, bueno, que sepáis que hielo es agua sólida, agua sólida, ¿vale?, agua sólida. 00:35:08
Entonces, necesito el Q1 para pasar ese kilogramo de hielo que está a menos 5 a hielo, que sea hielo a 0 grados. 00:35:24
Primero lo paso hasta 0 grados. ¿Por qué lo paso a 0 grados? 00:35:34
Es un calor que necesito, pero sin cambio de estado, porque simplemente lo voy a calentar de menos 5 a 0 grados. 00:35:37
Una vez que esté a 0 grados, yo necesito aportarle otro Q2, otro calor Q2. 00:35:45
Este calor ya va a ser distinto porque si yo para pasar el hielo de menos 5 a 0 he necesitado un calor Q1 que no es de cambio de estado, aquí no hay cambio de estado, sigue siendo hielo. 00:35:50
Este calor que yo tengo que aportar, Q1, es igual a la masa, el hielo, por el calor específico del hielo, por el incremento de T, ¿vale? 00:36:05
Temperatura final menos inicial. 00:36:20
Pero ahora, vale, este va a ser Q1. 00:36:22
Q2, aquí va a ser un cambio de estado. 00:36:26
O sea, yo tengo que dar un calor, pero no es un calor sensible simplemente para calentarlo, sino para que cambie el estado, es decir, para que pase de sólido a líquido el agua. 00:36:29
Entonces, sigue habiendo un kilogramo, pero ahora, ¿qué va a pasar? 00:36:41
Los cambios de estado, sabéis que son a temperatura constante, entonces va a ser un kilogramo de hielo, no, no va a ser hielo, perdón, un kilogramo de agua líquida. 00:36:46
Ya va a ser agua líquida porque ha aportado calor para que se derrita, ¿vale? 00:36:56
Agua líquida, pero van a ser los mismos gramos, un kilogramo de agua líquida. 00:37:01
Entonces, aquí la fórmula ya va a ser distinta. 00:37:07
Aquí el calor, este Q2, Q2 ya va a ser igual a la masa por el calor latente, 00:37:10
le llamamos lambda de fusión del hielo, ¿vale? 00:37:17
También lo podemos llamar incremento de H. 00:37:21
Bueno, ya ese agua ya la hemos, tenemos líquida a 0 grados centígrados porque el cambio de estado, en los cambios de estado la temperatura permanece constante, simplemente que pasa de hielo a agua. 00:37:23
Y ahora necesitamos otro calor, Q3, para pasar ese agua líquida que está a 0 grados para calentarlo hasta 25 grados centígrados. 00:37:37
Ahora ya necesitamos pasar el agua líquida, porque el hielo es agua sólida, a 25 grados centígrados. 00:37:51
Entonces, este curso 3, yo aquí en este curso 3, yo no tengo que hacer ningún cambio de estado, 00:38:04
simplemente tengo que calentar el agua desde cero hasta 25 grados. 00:38:13
Pues la fórmula es la misma que la primera, la masa, el agua, n del agua, por el calor específico del agua, por el incremento de T. 00:38:18
¿Cuál es el incremento de T? 00:38:28
temperatura final menos inicial 00:38:29
me dicen 25 00:38:31
25 menos 0 grados centígrados 00:38:33
bueno, pues ahora ya sabiendo esto 00:38:37
pues ya se puede resolver el problema por partes 00:38:40
entonces, ¿cuánto vale Q1? 00:38:43
¿quién lo hace? 00:38:45
a ver, Q1, ¿cuánto vale? 00:38:46
Q1 es igual 00:38:48
¿cuántos gramos de hielo tengo? 00:38:50
ojo, datos 00:38:52
en este problema, ¿qué datos tengo? 00:38:53
calor específico 00:38:56
del hielo, esto te lo dan, el hielo es igual a 0,5, a veces ponemos 0,48, 0,5 calorías por cada gramo y grado centígrado, calor específico del agua líquida, 00:38:57
líquida 00:39:12
que mal estoy escribiendo hoy 00:39:14
con la tabla 00:39:16
esta 00:39:17
calor específico del agua líquida 00:39:18
a ver donde estoy 00:39:24
ya he perdido la sensibilidad 00:39:25
de un momento 00:39:27
la líquida es igual a 00:39:29
una 00:39:32
caloría 00:39:34
por cada gramo y grado centígrado 00:39:35
bueno pues ahora hay que resolver 00:39:38
no sabrías resolver tú 00:39:40
este problema 00:39:42
Hay que calcular el calor total que necesito, porque aquí me piden, no me mandan calcular ninguna temperatura final, simplemente me dicen cuánto calor necesito para que un kilogramos de hielo pase, 00:39:43
Está a menos 5 grados, se calienta hasta agua líquida, pase agua líquida a 25. 00:40:02
Entonces, ese Q total que necesito, o absorbido, ¿vale? 00:40:09
Es igual, calor absorbido, porque este hielo necesita calor, es igual a Q1, 00:40:15
se ha dividido el problema en tres partes, más Q2, más Q3. 00:40:27
Ahora ya hay que hacerlo. De estos problemas yo he hecho en las tareas que he puesto, voy a borrar y lo hago corriendo. Pensaba yo que esto ya lo teníais repasado, porque yo como tenga que repasar, es que no terminamos. 00:40:31
Vale, ¿sabes? Pues vale, voy a hacer corriendo esto, esto cogeros y os lo vais mirando, porque llevamos un mes sin dar clase, un mes desde antes de Navidad, por eso yo iba subiendo las clases diferidas. 00:40:50
vale, entonces 00:41:06
vamos a hacer Q1 00:41:09
Q1 es igual 00:41:10
este es para el hielo 00:41:12
para que pase de menos 5 a 0 00:41:15
a la masa del hielo 00:41:17
que es un kilogramo, son mil gramos 00:41:18
por el calor específico del hielo 00:41:20
que son 0,5 calorías 00:41:23
por cada gramo 00:41:26
y grado centígrado 00:41:27
y por incremento de T 00:41:28
que es temperatura final 00:41:30
menos inicial, la final es 0 00:41:33
Menos, la inicial es menos 5 grados centígrados, ¿vale? 00:41:36
Y entonces, ¿por qué mal el corchete? Vale. 00:41:42
Entonces simplificamos unidades, gramos con gramos, grados centígrados con grados centígrados, 00:41:48
y esto me da 2,5 por 10 a la 3 calorías, o 2.500 calorías. 00:41:53
Esto para que el hielo pase de menos 5 a 0 grados. 00:42:02
Ahora necesitamos que ese hielo que está a 0 grados, a esa temperatura, que es la temperatura de infusión del hielo, 00:42:06
cambie de estado, m por lambda su F. 00:42:13
Esto es igual a lambda su F, que no lo he dicho antes, son aproximadamente 80 calorías hay que aportar por cada gramo de hielo para que se derrita. 00:42:17
O sea, para que el hielo pase de hielo a agua líquida, necesitamos por cada gramo 80 calorías. 00:42:25
Este es el calor latente de fusión del hielo y esto se calcula con la masa del hielo, que son, vamos a poner MSH, masa del hielo son mil gramos que teníamos, mil gramos por el calor latente, que son 80 calorías por cada gramo. 00:42:33
¿Vale? Y esto me da 80.000, lo quedamos con gramos, simplificamos, me da 80.000 calorías. 00:42:53
Vale, pues ya tenemos dos Qs, Qsu1, 2.500, Qsu2, 80.000 calorías 00:43:02
Y ahora vamos a ver Qsu3, ya tenemos, el hielo ha pasado a agua líquida, a 0 grados 00:43:10
O sea que tenemos, esos 1.000 gramos que eran de hielo siguen siendo 1.000 00:43:17
Pero ahora son de agua líquida, entonces hay que calentarlas hasta 25 00:43:22
Bueno, vamos a ponerlo ahora, ese calor que necesitamos, Q3, es igual a la masa, que antes era hielo, ahora es agua, pero siguen siendo mil gramos, mil gramos por el calor específico del agua, porque ya lo tenemos líquido, que es una caloría por cada gramo, un grado centígrado, y por temperatura final menos inicial, son 25 menos 0, 00:43:26
0 grados centígrados 00:43:54
tacho los grados 00:43:57
tacho los kilogramos 00:43:59
y esto me da exactamente 00:44:00
50.000 00:44:03
calorías ¿vale? 00:44:05
¿a qué temperatura hemos dicho 00:44:07
que lo poníamos? ¿a 25 o a 50? 00:44:09
a 25 00:44:13
a 25 00:44:14
vale, entonces me sale 00:44:15
25.000 00:44:17
25.000 00:44:19
calorías 00:44:22
Bueno, pues ya es muy fácil, ya lo tengo casi todo. El calor total absorbido es igual a la masa, 00:44:23
perdón, a Q1 más Q2 más Q3, ya no sé lo que digo, Q1 más Q2 más Q3, igual, venga, Q1, 2.500 calorías, 00:44:35
más que sus dos son 80.000 00:44:51
calorías 00:44:53
más 25.000 00:44:55
calorías, si alguien me hace el favor 00:44:57
de sumarlo, no sé si tengo aquí 00:44:59
calorías, como son calorías 00:45:01
todas, las sumo y ya tengo el calor total 00:45:03
y ya sabéis cuánto os da 00:45:05
850.000 00:45:07
calorías 00:45:09
ahí seguro, ojo 00:45:12
2.500 más 80.000 00:45:14
más 25.000, no me puede dar tanto 00:45:18
a ver si me coloco en cero 00:45:21
Uy, sí, me he colado yo con un cero 00:45:23
del Qsup1 00:45:31
¿107.500? 00:45:33
Pues puede ser 00:45:55
Si no me voy a colar ni con ningún cero 00:45:56
Y los que están ahí, ¿nadie puede comprobarlo? 00:46:01
Sí, es eso. 00:46:05
Es eso, vale. Pues nada, muchas gracias. 00:46:06
Vamos a ver, yo tenía pensado de hacerlo más complicado. 00:46:08
Vamos a borrar esto, ¿vale? 00:46:12
Y seguramente tendréis por ahí, seguramente puede que este ejercicio lo tengáis hecho, pero bueno. 00:46:15
Vamos a ver el grosor este de la goma. 00:46:20
Vamos a plantear otro problema. 00:46:34
Este es largo, pero es fácil. Este que vamos a hacer ahora está hecho por ahí en las clases. 00:46:43
En alguno de los vídeos está hecho, pero bueno, es que no sé por qué hoy me sale tan mal lo del lapicero. 00:46:56
Este es el escribir con la pizarra. Bueno, veréis. 00:47:04
Entonces, tenemos en un calorímetro, a veces los calorímetros son estos vasos de Iguaz, os lo leo entero y ya voy poniendo datos. 00:47:07
En un calorímetro se introducen 5 kilogramos de agua que están a 26 grados centígrados con un kilogramo de hielo a menos 10 grados centígrados. 00:47:23
La temperatura final es 7,60 grados centígrados, perdón, estoy dictando es que tengo los dos modelos, mejor vamos a hacer este otro modelo en el que vamos a hallar la temperatura final. 00:47:33
Entonces, en el vaso aislado de Iguaz, térmicamente, colocamos, vamos a poner 5 kilos, 5 kilogramos de agua líquida, 00:47:47
que está a 26 grados centígrados, y también ponemos un kilogramo, todo dentro, un kilogramo de hielo a menos 10. 00:48:00
te dice que ahí es la temperatura final 00:48:13
ahora le explicamos el planteamiento de la mezcla 00:48:19
al establecer el equilibrio 00:48:22
entonces me da los datos del calor específico 00:48:24
calor latente de antes que teníamos 00:48:28
me dice, nota, el calorímetro es adiabático 00:48:30
que significa que el calor absorbido 00:48:33
más el calor cedido 00:48:36
calor absorbido más calor cedido 00:48:37
es igual a cero, ¿vale? 00:48:42
Entonces, vamos a hacer los problemas, 00:48:46
esto siempre, si me dicen esto, 00:48:48
calor absorbido más calor cedido igual a cero. 00:48:50
Lo vamos haciendo de tal manera 00:48:53
que siempre el calor cedido 00:48:54
le va a dar negativo 00:48:55
y el calor absorbido positivo, ¿vale? 00:48:57
Es como tiene que dar según el criterio de signos. 00:48:59
Entonces, me dicen también, 00:49:02
suponer que una vez alcanzado el equilibrio, 00:49:05
toda la masa de agua es líquida, 00:49:08
O sea, que al final, esta temperatura final, el agua va a alcanzar una temperatura a lo mejor menor de 10 grados, pero va a ser líquida ya. 00:49:10
Entonces, viendo lo que vamos a poner en el calorímetro, está aislado térmicamente, significa, si es adiabático, que las paredes del calorímetro no dejan ni entrar ni salir calor. 00:49:21
Lo que sí que vamos a poner dentro del calorímetro son los 5 kilogramos de agua líquida, que están a 26, con el hielo. 00:49:32
¿Quién está a mayor temperatura? Pues el agua líquida. El hielo está a menos 10. 00:49:40
Entonces, ¿quién va a ceder calor aquí? El agua. ¿Quién va a absorber calor? El hielo. 00:49:46
Entonces, vamos a hallar este calor absorbido y el calor cedido por separado. 00:49:53
Entonces, por ejemplo, podemos hacer el planteamiento primero de quién es el que asorbe calor, el hielo, lo vamos a poner. 00:49:57
Después, quién es el que cede calor, el agua que está a 26 grados. 00:50:06
Una vez que calculemos este calor absorbido y este calor cedido, ponemos la ecuación y lo igualamos a cero 00:50:12
y de ahí nos va a salir la incógnita, la incógnita que vamos a tener va a ser la temperatura final o de equilibrio. 00:50:19
Al alcanzar el equilibrio, si me dicen que es agua líquida, pues va a ser mayor que cero, ¿vale? 00:50:27
Entonces, a ver, ¿qué le va a pasar? El hielo es agua sólida, ¿no? 00:50:34
Entonces, el hielo, vamos a poner H2O sólido, que está a menos 10 grados centígrados, 00:50:40
le vamos a aplicar calor como antes que más. 00:50:51
Es que hoy no sé, tengo yo el pulso, es el rotulador, no sé por qué sale así. 00:50:54
Vale, vamos a poner, si no pongo directamente hielo, hielo a menos 10 grados centígrados. 00:51:03
Vale, le vamos a dar un calor, pus uno, ¿alguien me sabe hasta qué temperatura lo voy a calentar? 00:51:16
Primero, si en cambio de estado, H2O sólido. Es hielo. A cero grados. Muy bien, como antes. Hielo. Vale. A cero grados centígrados, ¿vale? A cero grados centígrados. Bueno, pues aquí hay que aplicarle un calor, Q1, ¿vale? Q1. Bueno. 00:51:22
Después, ya tenemos el hielo a cero grados. 00:51:42
Ahora, ¿qué necesitamos? 00:51:45
Necesitamos más calor. ¿Para qué? 00:51:47
Para que este hielo que está a cero grados cambie de estado. 00:51:49
Vamos a tener un Q2 aquí. 00:51:52
Q2. Tenemos que aplicarle más calor. 00:51:54
O decimos, el hielo va a absorber más calor. 00:51:57
Pues este Q2 es para que el hielo pase del agua, 00:52:00
el hielo sólido, pase a H2O2. 00:52:07
líquida, ¿vale? A cero grados centígrados. Ya tenemos otro Q2. Aquí sí que va a haber 00:52:11
cambio de estado. En esta Q1, ¿qué fórmula vamos a utilizar? Pues como no hay cambio 00:52:19
de estado, masa por calor específico por el incremento de T. Sin embargo, en Q2, el 00:52:25
calor de cambio de estado, que va a ser Q2, es igual a la masa por la andasuez, el calor 00:52:33
latente de fusión del hielo. Ahora ya tenemos el agua líquida a cero grados. Ahora necesitamos 00:52:40
un curso tres para que el agua esté a cero grados líquida, se caliente hasta la temperatura 00:52:46
de equilibrio, porque me dicen que al final, alcanzado el equilibrio, significa que se 00:52:52
mezcla y la temperatura va a ser la misma, que se llama temperatura de equilibrio. Entonces, 00:52:58
esa temperatura de equilibrio es la que quiero, o temperatura final, como la quiera llamar, 00:53:04
la de equilibrio. Entonces, esta Q3 es para que el agua, ya líquida, pase a la temperatura 00:53:08
de equilibrio, ¿vale? Entonces, esta Q3, aquí la fórmula Q3, va a ser igual a la masa 00:53:20
o el calor específico por temperatura de equilibrio menos cero, ¿vale? O por incremento 00:53:28
de T, justo ahí un incremento de T, es final menos inicial. Bueno, ahora vamos a plantear, 00:53:37
estas son calor absorbido, ¿vale? Entonces calor absorbido, Q absorbido es igual a Q 00:53:44
sub 1 más Q sub 2 más Q sub 3, como antes. Ahora vamos a hallar el Q cedido. Q cedido 00:53:53
por el agua que está a 26 grados centígrados, que es el que cede calor, 00:54:01
esto lo hacemos en el laboratorio, aquí lo que le va a pasar al agua que está a 26 00:54:10
es que se va a enfriar hasta la temperatura de equilibrio, va a ceder calor, ¿vale? 00:54:15
Entonces, aquí no necesitamos poner, le vamos a llamar Q4, 00:54:20
esto se da igual a la masa de agua 00:54:24
masa de H2O 00:54:28
que está a 26 grados centígrados 00:54:30
a 26 grados centígrados 00:54:34
lo pongo entre paréntesis 00:54:36
por el calor específico del agua 00:54:38
aquí el calor específico es del hielo 00:54:41
del agua 00:54:44
y por el incremento de T 00:54:48
y ya, teniendo planteado el problema 00:54:50
y hallando el calor absorbido y el calor cedido 00:54:53
ponemos calor absorbido más calor cedido igual a cero 00:54:57
pero hay que ir hallando estos calores 00:55:01
tanto el absorbido como el cedido 00:55:03
luego ya pondríamos al final 00:55:05
Q1 más Q2 más Q3 más Q4 igual a cero 00:55:07
pero tengo que ir calculando estas Qs 00:55:11
entonces borro y ya os digo que este problema está hecho 00:55:16
Si lo buscáis por ahí, no sé si es en la última parte. Es que no sé si el vídeo me fallaba o es que me fallaba a mí en mi ordenador. A veces se ponía en blanco, pero bueno, luego se recuperaba. Quiero decir que se ve. Este problema está hecho. 00:55:21
Les borro todo esto y ya, como vosotros, luego esto lo subo y va a quedar grabado, pues vamos a ir hallando todas las cosas. 00:55:36
Entonces, el calor absorbido, igual a Q1 más Q2 más Q3, vamos a hallar primero Q1. 00:55:45
Q1 era el calor que necesitaba el hielo cuando teníamos un kilo. 00:55:57
Lo vamos a poner en gramos, ¿vale? 00:56:03
Q1 era para pasar el hielo de menos 10 a 0. 00:56:05
Q1 es igual. 00:56:08
Era un kilo, son mil gramos de hielo. 00:56:09
Vamos a poner el hielo aquí. 00:56:15
Por el calor específico, que son, bueno, es que en muchos problemas usamos el 0,48, 00:56:19
que es exactamente, a veces, pues aproximamos a 0,5. 00:56:27
Vamos a poner por 0,48, que lo veis, calorías por cada gramo y grado centígrado, 00:56:32
y por temperatura final, que es 0, menos, menos 10, esto luego se convierte en un más, menos por menos más, ¿vale? 00:56:40
Grados centígrados. 00:56:51
Y esto es igual, tachamos los gramos con los gramos, los grados centígrados con los grados centígrados, 00:56:53
y esto me da exactamente 4.800 calorías. 00:56:59
Ya tenemos Q1, ¿vale? 00:57:03
¿Qué hora es? Si me da tiempo a terminarlo, yo creo. 00:57:05
4.800 calorías. 00:57:08
Vale. 00:57:12
Ahora, Q2. 00:57:13
Ya tenemos el hielo a 0 grados. 00:57:14
Ahora ese hielo hay que pasarlo a agua líquida. 00:57:16
Hay que fundirlo con un cambio de estado, ¿vale? 00:57:19
Con otro calor, absorbe, pero ya cambia de estado. 00:57:21
Entonces, este Q2 es igual a masa por lambda de fusión. 00:57:24
El hielo, recordemos que la onda de fusión del hielo es un valor constante y esto es igual a 79,7, a veces usamos 80, 79,7 calorías por cada gramo. 00:57:28
Bueno, sigo. La masa, teníamos los mil gramos, mil gramos para que pase agua líquida, por 79,7 calorías por cada gramo. 00:57:48
9,7 calorías por cada gramo. 00:58:06
Simplifico los gramos y me dan 79.700 calorías. 00:58:12
79.700 calorías. 00:58:17
Ahora, tenemos Q3, que ahora ya tenemos el hielo fundido, está a 0 grados. 00:58:21
No, perdón, no tenemos el hielo. 00:58:29
Tenemos agua líquida a 0 grados. 00:58:31
Y ahora ese agua líquida, como lo hemos puesto en el calorímetro, como hemos mezclado con el hielo, lo mezclamos con el agua que estaba a 26, teníamos bastante, que había 5 kilogramos, pues sigue absorbiendo calor hasta la temperatura de equilibrio. 00:58:32
O sea, sabemos que es mayor que cero, pero no sabemos qué temperatura es, que es la que queremos calcular, ¿vale? 00:58:49
Pues entonces en la Q3 es igual, aunque sea agua líquida, pero sigue siendo, mucha gente se confunde aquí, 00:58:58
sigue siendo de los mil gramos que teníamos del hielo, ¿vale? 00:59:05
Entonces esos mil gramos que teníamos del hielo son mil gramos que son agua, 00:59:09
Por calor específico del agua, que es una caloría por cada gramo y grado centígrado, y por, ¿cuál es la temperatura? Temperatura de equilibrio menos cero, que es temperatura final menos inicial, menos cero grados centígrados, ¿vale? 00:59:15
Entonces, temperatura de equilibrio menos cero es temperatura de equilibrio, pero bueno, lo pongo para que sepáis lo que es, esto es incremento de T, ¿vale? Entonces, tachamos los gramos, tachamos los grados centígrados, no, no tacho los grados centígrados, ¿vale? 00:59:34
perdón, hay algo que, esto va mejor por este otro camino, imagina que borro esto, 00:59:54
imagina que borro esto, mejor así para que nos veamos con las unidades, 01:00:04
vuelvo a empezar, si no borro todo, lo pongo, porque es que he tachado aquí, 01:00:11
tacho esto, 01:00:19
Y es masa, que son mil gramos, mil gramos por calor específico, que es una caloría por cada gramo y grado centígrado, y por, siempre que yo ponga una incógnita, no pongo unidades, yo no pongo temperatura de equilibrio grados centígrados, sino temperatura de equilibrio menos cero grados centígrados. 01:00:24
¿Pero estos 0 grados centígrados valen algo? Pues no, pues los quito, directamente los quito, ¿vale? 01:00:49
Entonces, esto sí que vale lo borro, con lo cual, queremos saber qué me queda aquí. 01:00:56
Sí que es verdad que se me simplifican los gramos, solamente, y esto es igual simplificando a mil, mil calorías partido por grado centígrado 01:01:03
sin comerme ningunas unidades de suel, siempre que ponga la incógnita la pongo así como 01:01:18
está, pero sin sus unidades, porque después cuando yo vaya a despejar esta temperatura 01:01:23
de equilibrio, me va a dar en las unidades correctas, ¿vale? Entonces, esta es la Q3, 01:01:27
¿vale? Ahora la Q4, vamos a ver ahora el calor, esto es calor absorbido, ahora el calor 01:01:33
El calor cedido es igual a Q4, calor cedido por agua H2O a 26 grados centígrados, esto es igual. 01:01:40
¿Cuánto teníamos de agua a 26 grados? Teníamos 5 kilogramos, luego son 5.000 gramos, que es la masa, 01:01:54
por el calor específico es agua líquida es una caloría por cada gramo y grado centígrado y por 01:02:05
ojo cuidado aquí hay que poner temperatura final menos inicial cuál es la temperatura final todo 01:02:13
va a estar después a la temperatura de equilibrio luego en este caso yo sé que el agua estaba 26 01:02:20
pero no sé la final que va a ser la de equilibrio luego pongo temperatura de equilibrio ojo menos 01:02:26
Entonces, aquí este 26, si le pongo con sus unidades en grados centígrados, lo que no pongo con las unidades es la incógnita, porque luego la incógnita al despejarla, si yo lo hago todo bien, me va a salir con las unidades correctas. 01:02:32
Entonces, cierro paréntesis, igual, aquí lo que tengo que hacer es aplicar la propiedad distributiva, ya sabéis, entonces me quedaría 5.000 calorías, perdón, si multiplico 5.000 gramos, bueno, aquí esto sí que lo puedo tachar, antes de aplicar la propiedad distributiva yo puedo tachar estos gramos con estos gramos. 01:02:47
Entonces me quedan 5000 calorías partido por grado centígrado por T su E, ¿lo veis? ¿No? 5000. ¿Veis que es un término semejante este de arriba? Calorías partido por grado centígrado T su E. 01:03:09
Y ahora multiplico 5.000 calorías partido por grado centígrado por menos 26 grados centígrados. 01:03:24
Entonces me queda más por menos, menos 5.000 por 26, exactamente son 130.000. 01:03:35
Si alguien lo quiere repasar a ver si es eso, menos 130.000. 01:03:46
Ahora veremos qué unidades tenemos. 130.000, pero yo tengo el 5 menos 6 por más por menos, el 5.000 por 26, 130.000. 01:03:50
Y ahora tengo calorías partido por grado centígrado. Si lo multiplico por grado centígrado, los grados centígrados me desaparecen y me quedan esos 130.000 calorías. 01:04:01
¿Vale? Calorías. Ya está. ¿Vale? Bueno, pues entonces ahora ya tengo Q1, Q2, Q3, Q4, pues ya lo tengo todo. 01:04:13
Simplemente tengo que sumarlas. Sabemos que decíamos antes que calor absorbido más calor cedido igual a cero. 01:04:28
Pues es lo que tenemos que poner. El calor absorbido era Q1 más Q2 más Q3. El calor cedido era Q4. Q4, Q1, Q2, Q3. Calor absorbido y calor cedido. 01:04:39
Sumo todos ellos, Q1 más Q2 más Q3 más Q4 igual a cero. 01:04:58
Y la incógnita que tengo es la temperatura de equilibrio, esta, ¿vale? 01:05:08
Temperatura de equilibrio. 01:05:13
Pues ya está. 01:05:16
Entonces, ahora voy a ver cómo se me va a quedar todo bien. 01:05:17
Vamos a ver cuál puedo borrar. 01:05:24
es que esto, a ver de dónde puedo sacar yo un poco de espacio para no tener que borrar, 01:05:26
no tengo, no tengo el lento, no va a quedar, no sé dónde sacar, si lo borro, esto de 01:05:32
arriba, es aquí, esto de arriba voy a borrar, voy a borrar un poquito aquí, esto, el curso 01:05:41
Q1, vale, nos quedamos con que son 4.800 calorías, ¿no? 01:05:55
Vamos a ver qué hacer aquí arriba, a ver si nos cabe. 01:05:59
Q1 son 4.800 calorías, lo hago en rojo, 01:06:08
4.800 calorías, más Q2 que son 79.900, 01:06:13
79.900 calorías, más Q3 que son 1.000 calorías partido por grado centígrado TE, más Q4, 01:06:19
voy a poder borrar esto, más Q4 que son dos términos, lo veis, tengo el 5000, tengo el 5000 calorías partido por grado centígrado T, 01:06:40
más 5000 calorías partido por grado centígrado T, menos 130.000. 01:06:59
menos 130.000 calorías, igual a cero, ¿vale? 01:07:10
Entonces, esto es un 1. 01:07:18
130.000, vale. 01:07:21
Bueno, pues ya, ahora sí que lo tengo ya bastante. 01:07:22
Ya vamos a terminar. 01:07:26
Vamos a buscar cuáles son los términos semejantes. 01:07:29
Vemos que hay términos que tienen calorías. 01:07:33
Y hay términos que tienen calorías partido por grado centígrado de T. 01:07:35
Entonces, yo creo que lo mejor que vamos a hacer es pasar al segundo miembro todos los términos que tengan calorías y los otros los dejamos en el primero. 01:07:38
y sabéis que cuando cambia 01:07:50
esto que tiene 01:07:53
caloría partido por grado de centígrado 01:07:55
vamos a dejarle el primer miembro 01:07:57
y los términos que tienen calorías 01:07:59
como este 130.000 que es el mayor 01:08:01
es negativo, le pasamos al segundo miembro 01:08:03
pues a ver que los que pasamos 01:08:06
al segundo miembro 01:08:07
me cambian de signo 01:08:08
entonces este 130.000 01:08:12
me pasa positivo 01:08:14
calorías 01:08:16
menos 4.800 01:08:17
4.800 calorías 01:08:19
menos 79.900 01:08:23
900, uy no, a ver si me estropeo esto 01:08:26
a ver, voy a pasarlo aquí 01:08:33
vale 01:08:39
79.900 calorías 01:08:51
y en el primer miembro 01:09:06
estos términos que tienen caloría 01:09:07
partido por grado centígrado de T 01:09:09
que son los 1000 01:09:11
1000 calorías 01:09:12
partido por grado centígrado de T 01:09:15
más 01:09:18
que estos se quedan con el signo que estaban, porque estaban en el primer miembro y siguen en el primero, ¿no? 01:09:21
5.000 calorías partido por grado centígrado, TE, TE, vale. 01:09:25
TE, igual da, vale. 01:09:44
Entonces, sumamos términos semejantes, 1.000 más 5.000 son 6.000, 01:09:47
calorías partido por grado centígrado 01:09:52
este es el término que tiene la incógnita 01:09:58
es igual a 01:10:00
a ver quién me sabe hacer 01:10:01
130.000 menos 4.800 01:10:03
menos 79.900 01:10:06
a mí me ha dado 01:10:09
45.300 01:10:11
si hay alguien que lo puede comprobar 01:10:13
o sea corroborar 01:10:21
35.600 o 300 01:10:22
300 01:10:24
45.300 01:10:26
Calorías 01:10:28
Vale, a ver cuánto nos da 01:10:31
Tiene que dar 7,6 el resultado 01:10:34
Son 130.000 menos 4.800 menos 79.900 01:10:36
Sí, sí, sí 01:10:47
Perdón, eran 79.700 01:10:50
Ah, vale 01:10:54
Ahí sí que ha sido, mira, lo he puesto yo, esto lo voy a escribir bien, si no lo borro y lo escribo bien, 79.700, luego lo vais a ver, menos 79.700 calorías, entonces da, verás, 49.000 cuánto, perdón, 45.500. 01:10:56
¿500? Vale, entonces despejamos T, T es igual a 45.500 calorías dividido entre 6.000 calorías partido por grado centígrado. 01:11:18
Fijaos, lo veis que hemos despejado la TE, esta incógnita. 01:11:44
En el denominador lo que multiplica la incógnita y en el numerador el otro término. 01:11:49
Entonces, las calorías me desaparecen, pero estos grados centígrados suben aquí arriba. 01:11:54
¿Y cuánto da de dividir 45.500 entre 6.000? 01:12:00
Luego lo repasáis vosotros. 01:12:06
7.58. 01:12:10
Repasáis, porque este problema sí tiene muchas... 01:12:11
Lo vamos a dejar ya y nada, el próximo día empezamos el tema nuevo 01:12:24
y ya procuraré yo repasar un poco de este. 01:12:31
¿Vale? Cada día algún problema de esos, si tenéis algún de los que están en los vídeos, 01:12:35
podéis, como si los veis, después de esto ya lo vais a entender mejor. 01:12:41
Sí. 01:12:46
A tu sitio. 01:12:47
¿Eh? 01:12:48
Ah, bueno, que no sé, estaba hablando... 01:12:50
¿Estás hablando de algún...? Venga, pues, que es que tenéis clase ahora de micro. 01:12:52
El miércoles, el que tenga prácticas, os he puesto un aviso en el aula virtual, ¿lo habéis visto? 01:12:57
Sí. 01:13:03
No sé si tendréis que venir alguno. Esa es la idea mía, es hacer las prácticas el miércoles. 01:13:04
¿Vale? De los que estaban en lista de espera. 01:13:10
María Jesús, ¿cuándo activarás la tarea? 01:13:15
La tarea, pues, es buena pregunta. Es que... 01:13:18
No, pregunto porque como ya el tema está terminado, pues… 01:13:20
¿Pero queréis que la active ya o…? 01:13:24
No, no, no, no, no, pregunto, para ver si me doy zapatilla viendo los vídeos o si tengo dos días. 01:13:26
Antes de activarla os doy unos días, luego lo miro, a ver en qué fecha la activé el año pasado y luego doy bastante tiempo porque yo… 01:13:32
Sí, sí, sí, por eso… 01:13:44
Yo voy a seguir haciendo ejercicios de estos. Como no voy a poner la solución a la tarea, si os la vais haciendo, yo puedo seguir haciendo algún ejercicio de este tipo, ya que nos ha coincidido justo el tema de calor con las prácticas. Bueno, pues nada, que tengáis buena tarde. 01:13:45
Gracias. 01:14:06
Materias:
Química
Niveles educativos:
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  • Formación Profesional
    • Ciclo formativo de grado superior
      • Primer Curso
      • Segundo Curso
Autor/es:
M J V
Subido por:
M. Jesús V.
Licencia:
Todos los derechos reservados
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Fecha:
19 de febrero de 2025 - 17:15
Visibilidad:
Clave
Centro:
IES LOPE DE VEGA
Duración:
1h′ 14′ 09″
Relación de aspecto:
1.78:1
Resolución:
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Tamaño:
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