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Sesión 1 Unidad 3 (16-11-24) - Contenido educativo

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Subido el 22 de diciembre de 2024 por M. Jesús V.

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A ver, esto es interesante leerlo, bueno, no tardamos mucho. 00:00:00
Sonia y Pedro, este caso práctico, recuerdan que una vez fueron al Cosmo Caixa de Barcelona 00:00:03
y vieron un experimento que explicaba los estados macroscópicos y microscópicos de la materia. 00:00:08
No lo entendieron muy bien, pero se quedaron un rato mirándolo. 00:00:15
Entonces, en un cubo de metaquilato de aproximadamente un metro cúbico, 00:00:18
con una entrada de aire forzado por la parte inferior, veréis para qué, 00:00:22
Y la salida por la superior, se introducen un centenar de pelotas de ping-pong. Entonces, el cubo se puede iluminar con luz estrosboscópica, como las que ponen en las discotecas, que es un estrosboscopio. 00:00:26
Es un instrumento que permite ver un objeto que está girando como si estuviera inmóvil o se moviera muy lentamente. 00:00:41
Entonces, se podría iluminar este cubo con este tipo de luz estroboscópica o con luz blanca. 00:00:51
Una vez encendido el aire forzado, las pelotas se mueven, porque al impulsar el aire por abajo se mueven por todo el espacio de manera aleatoria. 00:01:02
pero cuando se ilumina con la luz normal puede verse la trayectoria de las pelotas 00:01:09
pero cuando se ilumina con luz estroboscópica parece que las pelotas se mantengan en la misma posición vibrando 00:01:15
¿Qué significa esto? 00:01:23
Bueno, el estroboscopio es un instrumento que nos permite ver un objeto que está girando 00:01:25
pero como si estuviera inmóvil o se moviera muy lentamente 00:01:31
Entonces, esta luz estroboscópica nos permite simular el estado macroscópico del cubo, o sea, como nosotros vemos los objetos, ¿vale? Y la luz blanca nos permite simular el estado microscópico del cubo. Es la realidad de que se están moviendo pero que nosotros no la vemos, ¿vale? Sin embargo, esta luz estroboscópica nos permite simular el estado macroscópico, como nosotros vemos los objetos. 00:01:35
Ah, perdona, ¿estás compartiendo pantalla o algo? 00:02:03
Ay, perdona, sí 00:02:07
Eso, vamos 00:02:08
Bueno, vale, vale, lo he estado diciendo 00:02:09
A compartir pantalla 00:02:13
Bueno, ahora ya sí que lo veis, ¿no? 00:02:17
Sí, ahora sí 00:02:35
Bueno, pues luego esto lo podéis ver vosotros, lo he estado diciendo, lo podéis ver vosotros por vuestra cuenta. 00:02:36
Esta luz que os digo nos permite simular el estado macroscópico, como nosotros vemos los objetos, ¿vale? 00:02:47
Y la luz blanca nos permite simular el estado microscópico, las pequeñas partículas que se están mirando pero que no somos capaces de ver, ¿vale? 00:02:53
Entonces, vamos a empezar, bueno, el otro día vimos y vimos un vídeo, que no lo vamos a repetir, 00:03:05
que es la termodinámica, es una parte de la ciencia que estudia los intercambios de energía que tienen lugar en los procesos. 00:03:11
Podemos decir también, la termodinámica clásica estudia los fenómenos relacionados con el calor, 00:03:18
calor, temperatura y los intercambios energéticos, pero siempre desde el punto de vista macroscópico, 00:03:24
o sea, de un conjunto de muchas partículas, sin ocuparse de la constitución íntima de la materia, ¿vale? 00:03:31
Entonces, un proceso, ¿qué es un proceso? Es cualquier cambio o transformación que experimenta la materia. 00:03:38
Hay un cambio, pues es un proceso. Entonces, lo vamos a ver aquí también en la unidad lo mismo, ¿vale? 00:03:45
¿Sí? Vamos a verlo. Fijaos. Lo que es la termodinámica ya lo hemos dicho y lo que es un proceso lo estábamos diciendo, que es cualquier cambio o transformación que experimenta la materia. 00:03:52
Puede haber procesos o cambios de dos tipos, físicos y químicos. En los físicos no varía la naturaleza de las sustancias, o sea, sin embargo en los químicos sí. 00:04:05
Por ejemplo, cuando hay un proceso físico, hay cambios de energía. Por ejemplo, nosotros para fundir un trozo de hielo tenemos que aportarle calor. Hay un cambio de estado. Pero el hielo era agua en estado sólido y al fundirlo sigue siendo agua, aunque en estado líquido. 00:04:17
Sin embargo, un proceso químico, ahí sí varía la naturaleza de las sustancias. En una reacción química, los reactivos reaccionan y se forman otros productos nuevos. 00:04:33
Luego, la naturaleza de las sustancias sí que varía en estos procesos químicos. Y también hay cambio de energía. Hay reacciones que necesitan aporte de calor para que se produzcan y las hay que desprender. Se desprende calor en ellas, por ejemplo, en las reacciones de combustión. Estas reacciones son esotérmicas, se desprende calor. 00:04:47
Bueno, ahora vamos a ver lo que es un sistema. Un sistema es el proceso que estamos estudiando. Un sistema no es un proceso. Un sistema es una porción del espacio, una porción bien delimitada junto con su contenido. 00:05:10
¿Vale? Entonces, lo tenemos aquí, que lo veáis. Un sistema es una porción de espacio bien delimitada junto con su contenido, quiere decir que puede estar envuelto, tiene una envoltura, puede ser real o imaginaria, por ejemplo. 00:05:30
Y el resto, tenemos aquí un sistema en este dibujo, ¿qué es lo que le rodea? Pues a lo que le rodea se le llama entorno y luego el conjunto, sistema más entorno, se llama universo, ¿vale? 00:05:47
El entorno es el resto del sistema, ¿vale? Luego el sistema está rodeado por el entorno. Pues este conjunto, sistema más entorno, es el universo. 00:06:00
Vamos a ver tipos de sistemas. Hay unos vídeos, luego los vamos a ver por ahí, donde vienen unos ejemplos muy majos de los sistemas, ¿vale? 00:06:11
Pero vamos a ver primero la teoría. Tipos de sistemas. Pueden ser abiertos, cerrados o aislados. 00:06:21
¿Cuándo un sistema es aislado? Pues cuando puede intercambiar, perdón, abierto, puede intercambiar energía y materia con el entorno. Por ejemplo, imaginad en un Erlenmeyer con una sustancia que esté abierto, puede intercambiarse, pueden añadir sustancias dentro porque está abierto y puede también intercambiar, luego intercambia materia y también puede intercambiar a través de las paredes energía. 00:06:29
¿Vale? Calor. Un sistema es cerrado cuando solo puede intercambiar energía. Por ejemplo, el mismo hormigue le tienes con un tapón. No se puede añadir nada dentro, no se puede añadir materia, pero sí puede intercambiar energía. O bien puede ceder o absorber calor por medio de las paredes. 00:06:59
Y un sistema aislado, pues imaginaos un vasodíguar, un termo de estos que esté muy bien aislado, que no pueda intercambiar, que esté bien cerrado y que las paredes sean adiabáticas. 00:07:18
No puede intercambiar ni materia ni energía con el entorno. 00:07:31
Luego, dentro de los procesos, que decíamos que un proceso es un cambio, cualquier cambio o una transformación, una reacción química. 00:07:37
Por ejemplo, estos pueden ser reversibles cuando pueden tener lugar en un sentido y en el contrario. Por ejemplo, una reacción química en equilibrio o puede ser irreversible, que solamente tenga lugar en un sentido. 00:07:46
Por ejemplo, una reacción de combustión. La leña, imagínate, combustible, butano, arde y se forman los productos nuevos. La reacción de combustión sería combustible más el combustible, que puede ser oxígeno del aire, reaccionan con una energía de activación, una chispa, una llama y se forma dióxido de carbono más agua más calor. 00:08:01
Bueno, pues este es un proceso irreversible. Otra forma de clasificar los procesos es según la variable que se mantiene constante durante el proceso. ¿Qué significa esto? Puede haber un proceso, un cambio, pero que sea isotérmico. ¿Qué significa isotérmico? Pues en aquel que se produce con la temperatura constante. 00:08:29
Otro proceso puede ser isobarico, isóbaro, proceso en el cual la presión es la que no varía, se mantiene constante, pueden cambiar otras variables, ¿vale? 00:08:51
Un proceso es adiabático cuando no hay intercambio de energía entre el sistema y el entorno, entonces el sistema está aislado, no hay intercambio de energía ni de materia. 00:09:03
Bueno, si no hay intercambio de energía es adiabático. Y falta otro, que es el isocórico, aquel en el cual el volumen permanece constante, ¿vale? 00:09:13
Bueno, entonces, antes de ver los cambios de estado, vamos a ver aquí qué tenemos. Vamos a ver aquí. Hemos dicho, repasemos un poco esto, que la termodinámica, pues es una parte de la física que se encarga de las leyes. 00:09:25
Tenemos unas leyes de la termodinámica. Estas leyes rigen la interconversión de energía, en qué sentido fluye el calor y la capacidad que tienen los sistemas para producir trabajo. 00:09:45
Y hablamos ya de lo que es el sistema y el entorno y el universo. Hay unos conceptos aquí y si veis este vídeo, pues es interesante. Vamos a ver un poco. 00:10:00
muy buenas alumnos aquí break y un lado una vez más para hablar de química y en la clase 00:10:15
de vamos a empezar a entrar en el terreno farragoso de la termodinámica o mejor dicho 00:10:26
de la termoquímica la termodinámica es una rama de la física más bien dicho y la termoquímica 00:10:31
es aplicar esa rama de la física a la química así que como en este canal de momento hablamos 00:10:37
sólo de química pues vamos a hablar más bien de termoquímica vale y antes de entrar en cosas más 00:10:44
complejas quisiera hacer unos cuantos vídeos explicando conceptos básicos conceptos clave 00:10:51
que probablemente los vayamos necesitando sobre todo por vocabulario porque recurriremos a palabras 00:10:57
como un sistema cerrado una reacción exotérmica y claro son cosas que así a voz de pronto a lo 00:11:03
mejor no las entendéis pero son muy fáciles simplemente tenéis que atender y entender el 00:11:10
concepto y en el vídeo de hoy en concreto vamos a estudiar los tipos de sistemas que tenemos cuando 00:11:16
hablamos de termoquímica aunque me referiré muchas veces a ella como termodinámica pero 00:11:22
todos sabemos que es termoquímica vale antes de empezar a escribir cosas aquí en la pizarra me 00:11:28
gustaría aclarar que la termoquímica es la rama que estudia la energía involucrada dentro de las 00:11:33
reacciones químicas, es decir, todo lo que implique energía, es decir, todo lo que implique la energía 00:11:40
de una reacción está involucrado dentro de la rama de la termoquímica. Así que habiéndonos 00:11:48
contextualizado un poco, sabiendo que vamos a hablar de energías, calores y demás, pasamos a 00:11:53
usar la pizarra ya muy bien pues como os he dicho en el vídeo de hoy vamos a estudiar los tipos de 00:11:59
sistemas pero antes de explicar qué tipos de sistemas hay mejor explicó que es un sistema 00:12:04
así que bueno un sistema es simple y llanamente una parte del universo que nosotros vamos a 00:12:09
estudiar imaginaos que tenemos pues la reacción que nosotros queremos dentro de este recinto 00:12:15
recipiente vale esto va a ser lo que vamos a estudiar incógnita vale pues 00:12:21
esta zona esta zona este sitio físico es nuestro sistema esto de aquí se llamaría 00:12:27
sistema y el resto todo lo que envuelve al sistema es el entorno entonces es muy 00:12:34
básico es muy simple pero hay que saber que un sistema es simplemente la zona 00:12:42
que vamos a estudiar. Ya puede ser un vaso de precipitados, un deward, un termo, un berlenmeyer, 00:12:47
lo que sea. Mientras nosotros estemos centrados en lo que suceda dentro de ese sitio, eso es 00:12:56
nuestro sistema. Muy bien, pues ahora vamos a intentar describir qué tipos de sistema hay. Muy 00:13:02
bien, como veis me he montado aquí una pequeña tabla y es que os voy a empezar a presentar ya 00:13:08
los tipos de sistema. Los tres tipos de sistema que hay son abierto, cerrado y aislado. Estos son 00:13:13
los tres tipos de sistemas que nos podemos llegar a encontrar en cualquier tipo de proceso 00:13:21
termodinámico y bueno para estudiar y para saber discriminar qué tipo de sistemas cada cual tenemos 00:13:26
que fijarnos en qué puede hacer en relación con su entorno. Es decir, estamos estudiando pues 00:13:33
nuestro sistema y este sistema va a interactuar de cualquier manera con el entorno y nosotros 00:13:40
tenemos que saber qué manera tiene de interactuar para saber discernir qué sistema es entonces 00:13:47
imaginaos que tenemos nuestro sistema y un entorno las únicas dos cosas que puede intercambiar con 00:13:54
el entorno son o materia o energía puede intercambiar materia en el sentido de que salga 00:14:01
un vapor y ese vapor pase de estar en nuestro sistema a estar en el entorno o al revés nosotros 00:14:08
introducir materia dentro del sistema y energía puede desprender calor o absorber calor del 00:14:14
entorno entonces esas son las dos únicas cosas a través de las cuales puede interactuar con el 00:14:21
entorno que rodea así que vamos a colocar aquí estas dos variables por un lado la materia y por 00:14:26
otro lado la energía entonces que vamos a rellenar ahora en esta tabla muy bien pues ahora imaginaos 00:14:33
que estamos en un sistema que puede intercambiar materia y puede intercambiar energía en ese caso 00:14:39
estaremos en un sistema abierto este sí puede intercambiar materia y sí puede intercambiar 00:14:44
energía por lo tanto si tenemos un sistema de esas características estaremos en un sistema abierto 00:14:52
Un ejemplo de sistema abierto puede ser, por ejemplo, lo que os he dicho antes, un Erlenmeyer. Así tal cual, un Erlenmeyer abierto podría intercambiar materia a través del tapón y energía a través de las paredes. Esto sería un sistema abierto. 00:14:59
Ahora, un sistema que no sea capaz de intercambiar materia pero sí sea capaz de intercambiar energía es un sistema cerrado. Un sistema cerrado no podría intercambiar materia y sí podría intercambiar energía. 00:15:15
Y esto correspondería por ejemplo con el mismo matraz pero si le ponemos un tapón. Si le ponemos un tapón al matraz el matraz no puede intercambiar materia con el exterior pero sí que puede intercambiar calor a través de las paredes. 00:15:30
Y finalmente un sistema que ni puede transmitir materia ni puede transmitir energía sería un sistema aislado. 00:15:46
Y conseguir un sistema totalmente aislado es algo bastante complicado ya que es muy difícil conseguir que no se disipe absolutamente nada de energía en un sistema. 00:15:55
Sin embargo un ejemplo que yo creo que os puede quedar un poco claro es un termo, el típico termo que se utiliza para guardar tu café caliente, echas dentro del termo el café y lo dejas ahí tapado y eso conserva el calor durante una buena cantidad de tiempo. 00:16:06
Pues eso sería un sistema aislado, no deja pasar materia porque tiene el tapón, está perfectamente cerrado, ni puede entrar ni salir nada y por otro lado aísla la energía y deja que dentro se mantenga el calor durante una larga cantidad de tiempo. Evidentemente no es perfecto, esto no es perfecto, siempre se disipa un poco de energía. 00:16:25
Bueno, vamos a ver. Seguimos, que si no nos entretenemos mucho. ¿Podéis ver algún vídeo más de esto que hay por aquí? Ya, si no, algún día en clase, vamos, en algún día lo diremos. 00:16:46
Bueno, ahora, la siguiente pregunta que tenemos en la unidad son los cambios de estado. Ya he hablado algo de los cambios de estado. Entonces, decíamos que la materia se presenta en tres estados. 00:17:08
sólido, líquido y gas. 00:17:22
Entonces, estos tres estados se pueden pasar de uno a otro, 00:17:27
aunque también de estos tres estados se habla del estado del plasma, 00:17:33
que sería un estado con características del estado líquido y gaseoso a la vez, 00:17:38
pero que solo se consigue a muy altas temperaturas. 00:17:42
Lo define como el cuarto estado de agregación de la materia. 00:17:46
Es un estado fluido similar al estado gaseoso. Sin embargo, sus partículas están eléctricamente cargadas. 00:17:50
Pero que solo se consigue a muy altas temperaturas, por lo tanto, solo vamos a trabajar con los tres estados físicos que ya conocemos. 00:17:58
Y también sabemos que una misma sustancia, luego veremos el diagrama de fases, puede pasar de un estado a otro variando la temperatura o la presión o ambas. 00:18:06
Vamos a repasarlos. Tenemos líquido, bueno, estamos aquí arriba, sólido, líquido, gas. Entonces, si nosotros pasamos de sólido a líquido, tenemos que aportar calor. A este cambio se llama fusión, ¿vale? 00:18:16
Si pasamos de sólido a gas directamente se llama sublimación, también necesita aporte de calor. 00:18:32
Y si pasamos, por ejemplo, de líquido a sólido se llama solidificación. 00:18:42
Y de gas a sólido, cristalización o sublimación inversa. 00:18:52
De líquido a gas, vaporización. Ahora veremos la vaporización. Se puede producir bien por ebullición o bien por evaporación. Y de gas a líquido, condensación o licuación. 00:18:58
¿Cuáles son los cambios que necesitan aporte de calor? Pues necesitamos en la fusión de sólido a líquido necesitamos aporte de calor, en la vaporización de líquido a gas también necesitamos aporte de calor y de sólido a gas también, que se llama sublimación, necesitamos aporte de calor. 00:19:13
Y luego estas otras, como por ejemplo la solidificación que es de líquido a sólido, en ella se desprende calor o la sublimación inversa de gas a sólido también con ella se desprende calor o bien de gas a líquido que es la condensación o licuación se desprende calor. 00:19:37
¿Vale? Y vamos a hablar de todos ellos a continuación con más detenimiento. Bueno, vamos a hablar de la fusión y solidificación. ¿Qué es la fusión? El paso de sólido a líquido, como hemos dicho. 00:19:57
Y la solidificación en la fusión, ya os repito que hace falta para que un trozo de hielo funda, hay que aportarle calor. Sin embargo, en la solidificación es el paso contrario, de líquido a sólido. Entonces, aquí se desprende calor. 00:20:15
Bueno, las leyes de la fusión y la solidificación son que cada sustancia, cuando hablamos de los cambios de estado, cada sustancia funde o solidifica a una temperatura fija. 00:20:33
Pero cuando la presión es de una atmósfera, esta temperatura se llama punto de fusión. 00:20:48
O sea, el paso de sólido a líquido a la presión de una atmósfera es de una sustancia, sería punto de fusión. 00:20:54
Y si se trata de la solidificación, también a una presión, el paso de líquido a sólido se llama solidificación o punto de solidificación. 00:21:01
Entonces, el punto de fusión es igual, la temperatura es igual al punto de solidificación. 00:21:13
Esta es otra ley, que cada sustancia funde o solidifica a una temperatura fija. 00:21:20
Hemos visto el punto de fusión y el punto de solidificación. 00:21:26
el punto de fusión es igual al punto de solidificación 00:21:29
que tenemos aquí, como veréis 00:21:33
tenemos aquí la fusión 00:21:37
de sólido a líquido y la solidificación inversa 00:21:41
en una, como os he dicho, para pasar de sólido a líquido hay que darle calor 00:21:46
como haremos muchos ejercicios lo vais a ver, hay que aportar calor 00:21:50
y para pasar, cuando pasa el 00:21:54
El paso contrario, el cambio de estado de líquido a sólido desprende calor, ¿vale? 00:21:57
Bueno, pues se supone que esta temperatura tiene que ser la misma, el punto de fusión y el de solidificación. 00:22:05
Otra ley, mientras dura la fusión o la solidificación, mientras una sustancia llega a una temperatura que empieza a cambiar de estado. 00:22:17
Bueno, pues mientras el cambio de estado, la temperatura se mantiene constante, ¿vale? No varía. 00:22:25
La presencia de cualquier impureza, otra ley, ¿qué ocurre? 00:22:33
Pues cuando calculamos los puntos de fusión, cuando hay impurezas, 00:22:38
estas disminuyen la temperatura de fusión o de solidificación de una sustancia, ¿vale? 00:22:42
Para identificar sustancias, se suelen emplear bastante en los puntos de fusión. 00:22:47
Entonces, son fijos, pero si hay impurezas, estas impurezas hacen que disminuya la temperatura de fusión. 00:22:53
Y la mayoría de sustancias, excepto el agua, al fundir aumentan de volumen. 00:23:01
Sin embargo, el agua al pasar de líquido a sólido es al contrario, aumenta de volumen. 00:23:07
Bueno, pues la mayoría de sustancias al fundir aumentan de volumen. 00:23:14
Cuando solidifican, disminuye el volumen, excepto el agua. 00:23:18
Y es interesante que os leáis esto, que ocurriría, qué beneficio tiene el hecho de que el hielo sea menos denso. 00:23:21
Si haces masa entre volumen, como el volumen es mayor, os leéis este reflexiona y luego tenéis la retroalimentación donde os dice la solución. 00:23:34
Y sí que os aconsejaría que esta autoevaluación, estas preguntas las podáis, cuando vayáis estudiando, las vayáis contestando. 00:23:44
Vamos a ver ahora la vaporización. Hemos dicho que la vaporización es el paso de líquido a gas. 00:23:57
Entonces, la vaporización puede ocurrir de dos maneras, por evaporación o por ebullición. 00:24:06
Entonces, la evaporación es la vaporización, pero ocurre en la superficie de líquido y a cualquier temperatura. Es como cuando la ropa se seca, se está evaporando, pero está ocurriendo a lo mejor a 20 grados, a 15, a 30. 00:24:13
Sin embargo, ¿por qué ocurre a cualquier temperatura? Hay un equilibrio líquido-vapor. Cuando el líquido se evapora, este se enfría. 00:24:28
Bueno, pues recordad que la vaporización, paso de líquido a gas 00:24:38
¿Cómo se llamaba el paso contrario de gas a líquido? 00:24:43
Disculpación, ¿vale? 00:24:48
Y de líquido a gas, vaporización que puede ocurrir por evaporación y por ebullición 00:24:52
La evaporación ocurre a cualquier temperatura y en las superficies 00:24:57
Sin embargo, la ebullición ocurre a una temperatura que es fija 00:25:01
y en toda la masa es una vaporización tumultuosa, de ebullición. 00:25:05
Hay burbujas en toda la masa del líquido. 00:25:10
Entonces, ¿qué factores influyen en la velocidad de evaporación? 00:25:13
Para que la velocidad de evaporación, cuando os vais en verano y ponéis un recipiente, 00:25:16
por ejemplo, en el salón o en cualquier habitación, para que haya humedad, 00:25:21
si el recipiente es ancho, quiere decir que tiene bastante diámetro, 00:25:24
pues la evaporación es más rápida, es mejor, no se evapora más cantidad de agua. 00:25:30
Por aquí hay humedad. Entonces, este es uno de los factores que influyen en la evaporación. 00:25:35
Factores. La naturaleza del líquido. No todos los líquidos son iguales. 00:25:44
Hay líquidos que tienen mayor presión de vapor que otros. 00:25:48
Entonces, cuanto más presión de vapor a una determinada temperatura tenga el líquido, más rápido se evapora. 00:25:53
Por ejemplo, la acetona, ¿vale? Y es más volátil. 00:26:00
Otro factor que influye es la superficie libre, lo que acabamos de decir, que a mayor superficie libre de un líquido, un recipiente que tenga un diámetro amplio, hace que se evapore más rápidamente. 00:26:05
Si queremos que se seque la ropa, en lugar de extenderla doblada, lo que hacemos es extenderla mucho más superficie y antes se evapora. 00:26:19
Otro factor que influye es la temperatura, a mayor temperatura más evaporación 00:26:29
Si el aire está renovado, las corrientes de aire también favorecen la evaporación 00:26:36
Y la humedad atmosférica, por último, si tú te vas a secar el pelo y hay mucha humedad, pues se seca mucho más tarde 00:26:41
Es mejor que la atmósfera esté seca, pues la evaporación es más rápida 00:26:48
Este ejercicio lo repasáis 00:26:53
¿Y qué es la ebullición? Pues la ebullición es la vaporización. Fijaos, si ponéis un recipiente en el fuego y lo ponéis al mínimo, pues seguramente el nivel del recipiente va disminuyendo, del líquido, porque se va evaporando lentamente. 00:26:58
Pero para que ocurra la ebullición, pues tiene que haber burbujas en toda la masa del líquido. 00:27:17
Entonces, cada líquido, vamos a ver las leyes de la ebullición, cada líquido hierve a una determinada temperatura. 00:27:23
Si la presión es de una atmósfera, esta temperatura se le llama punto de ebullición, como antes veíamos, punto de fusión. 00:27:31
Mientras ocurre el cambio de estado, mientras dura la ebullición, la temperatura se mantiene constante. 00:27:38
Y otra cosa, que cuando un líquido no es puro, su temperatura de ebullición no es fija, va variando. Ya hemos visto precisamente en la unidad anterior, las propiedades coligativas, el aumento ebulliscópico. 00:27:44
Y otra cosa, cuando la presión aumenta, pensad en la olla a presión, si la presión aumenta, el punto de ebullición aumenta. Se pueden alcanzar temperaturas dentro de la olla mayores de 100 grados, pero es por la presión. A mayor presión, mayor punto de ebullición y a menor presión, menor punto de ebullición. 00:28:03
Si la presión disminuye, el punto de ebullición disminuye. Recuerdo que la ebullición es la vaporización en toda la masa del líquido, ¿vale? Es la vaporización tumultuosa. 00:28:22
Bueno, vamos a ver que seguimos con los cambios de estado la condensación 00:28:36
La condensación es el paso de gas a líquido 00:28:43
Es el proceso inverso de la evaporación 00:28:48
¿Cómo se consigue la condensación? 00:28:52
Pues disminuyendo la temperatura o bien aumentando la presión 00:28:56
Bien, ¿qué ocurre en invierno? ¿Por qué el vapor de agua condensa los cristales de las casas? 00:29:00
Pues debido a que la temperatura del cristal es inferior al del interior de la casa y entonces el vapor de agua del ambiente pasa de vapor, se enfría y condensa, pasa de vapor a líquido. 00:29:08
En las bombonas de, por ejemplo, de gas butano, tenemos gas licuado a presión, es decir, 00:29:21
los metemos a presión y parte de la botella está en estado líquido, pasa a estado líquido, 00:29:30
lo que hacemos es acercar las partículas, las comprimimos y debido a esta presión se 00:29:36
licúa parte y parte está como gas por encima del líquido, ¿vale? 00:29:42
aumentado la presión para conseguir tener más cantidad de butano en una bombona. Por eso todo 00:29:48
esto de los gases a presión. Al aumentar la presión del butano, se licúa. Ahora mismo lo estoy 00:29:54
viendo. Vamos, aquí está muy bien. Al aumentar la presión, el butano se licúa, pasa de gas a líquido. 00:30:01
Y vamos a ver la sublimación. En la sublimación, este color característico es el yodo. La sublimación 00:30:10
es el paso directo de sólido a gas, sin pasar por el estado líquido. 00:30:17
Por ejemplo, el yodo sublima fácilmente el naphtaleno. 00:30:22
Vamos a ver este vídeo. 00:30:28
Esto se puede hacer, en lugar de hacer con tanta cantidad de yodo, 00:30:30
se puede hacer en un tubo de ensayo, siempre cogiéndolo con unas pinzas 00:30:35
y con mucho cuidado de no dirigir los gases contra un compañero, 00:30:42
quiere decir, ni nosotros mismos, añadiendo en el fondo del tubo de ensayo 00:30:47
un poquito de yodo y calentando en un mechero gulsen con mucho cuidado 00:30:54
y vemos cómo sublima directamente el yodo, que es de ese color que veis ahí, 00:31:01
sublima y pasa a gas. 00:31:09
¿Y qué ocurre? Que después se enfría, antes de llegar al final del, se ve cómo pasa y se van poniendo las paredes del tubo de ensayo de color, ¿vale? ¿Por qué? Porque ese gas ya directamente ocurre lo contrario, ya cristaliza antes de llegar al final del tubo de ensayo, ¿vale? 00:31:10
Vamos a ver, este es muy cortito este yodo, este vídeo sobre la sublimación del yodo. 00:31:33
Bueno, pues es lo que os decía yo, que el tubo de ensayo al ser largo, si se coge un 00:32:04
tubo de ensayo largo, antes de que llegue a la boca del tubo, pues ya ha cristalizado. 00:32:33
Esos vapores que se ven de color rosa fuerte cristalizan en las paredes del tubo, ¿vale? 00:32:40
Pasa de sólido a gas, pero enseguida pasa también de gas a sólido. 00:32:46
La sublimación regresiva, inversa, ¿vale? 00:32:50
Bueno, vamos a seguir con esto, el diagrama de fases. 00:32:53
Esto está resumido. Entonces, hablábamos de lo que es una fase. Una fase es una porción homogénea de un sistema. Si tenemos un sistema, puede haber en él varias fases, pero la fase es una porción de un sistema, pero homogénea en todas sus partes. 00:33:02
Tienen las características físicas y químicas uniformes en todas sus partes. Una disolución también es una mezcla homogénea. Si está bien hecha la disolución, todas sus partes tienen las mismas características físicas y químicas uniformes. 00:33:19
Vale, cualquier sustancia sabemos que puede existir en fase sólida, líquida o gas y depende, ¿de qué depende? De que esté en una fase u en otra, del valor de la presión y de la temperatura. 00:33:38
Entonces, para ver esto bien, se representa en un diagrama de fases. ¿Qué es un diagrama de fases? Pues es la representación, vemos que aquí tenemos, representamos la presión frente a la temperatura. 00:33:52
Entonces, en este diagrama de fases vemos que cualquier sustancia, podemos ver su diagrama de fases y podemos ver en qué estado se encuentra una sustancia según tenga la presión, según qué temperatura de presión tenga, ¿vale? 00:34:06
que es lo que vamos a ver ahora. 00:34:21
Entonces, en el diagrama de fases se representa gráficamente, 00:34:25
es la representación gráfica de las condiciones de temperatura y presión 00:34:31
a las cuales existen las diferentes fases. 00:34:35
Vamos a ver que en un diagrama de fases, por ejemplo en este, 00:34:40
si disminuye la temperatura, vamos a ver, vemos aquí presión, temperatura, 00:34:45
Tenemos la línea verde, la línea verde marca el punto de congelación, perdón, la línea verde marca el punto de sublimación. Tenemos aquí fase sólida y aquí fase gaseosa. 00:34:49
Es el punto de su elevación. La línea azul marca el punto, es que hay el cambio de estado. Tenemos aquí líquido y aquí gaseoso. Hablamos de la ebullición. Y la línea roja, tenemos aquí que nos separa la fase sólida de la líquida, pues hablamos de congelación, ¿vale? O de fusión. 00:35:09
Bueno, entonces nosotros podemos ver, por ejemplo, que si tenemos una presión constante, imaginaos aquí en una línea, si tenemos una presión constante, pues podemos, como si yo me coloco aquí a la derecha y voy a una presión constante, sería esta línea que estoy marcando horizontal. 00:35:31
Bueno, pues si yo voy disminuyendo la temperatura de derecha a izquierda, 00:35:54
si voy disminuyendo la temperatura, veo que puedo ir pasando de fase gas a fase líquida, 00:35:58
a presión constante, lo vemos, y después a fase sólida. 00:36:04
Bueno, y si yo, por ejemplo, mantengo la temperatura constante, 00:36:10
si me mantengo, por ejemplo, en esta línea, hacia arriba, en una vertical, 00:36:15
Si mantengo la temperatura constante y voy aumentando la presión, pues aumento la presión y puedo pasar de fase gaseosa a temperatura constante a fase líquida. 00:36:19
O puedo también pasar, si en esta otra línea vertical que voy a señalar ahora, puedo pasar de fase gaseosa aumentando la presión a fase sólida. 00:36:31
pero la temperatura permanece constante 00:36:46
es lo que tenéis aquí 00:36:51
a presión constante lo que he dicho 00:36:52
si disminuye la temperatura la presión constante está 00:36:57
en una línea 00:37:00
si disminuye la temperatura se pasa de gas a líquido 00:37:02
y de líquido a sólido 00:37:05
a temperatura constante si la presión aumenta 00:37:08
si voy hacia arriba y voy aumentando la presión 00:37:12
puedo pasar de gas a líquido y también a sólido, de gas a sólido. 00:37:14
Estoy de gas y paso a sólido o bien de fase gas a fase líquida, que es lo que tenemos aquí. 00:37:22
Siempre para cualquier valor de presión y temperatura, por ejemplo, yo me sitúo ahí en el dedo a un valor de presión y temperatura, 00:37:31
un punto, obtenemos un punto en la gráfica y me indica en qué fase está la sustancia. 00:37:38
Si yo tengo aquí una temperatura y una presión determinada, ahí donde pongo la mano me dice 00:37:44
que estoy en fase líquida. Tengo dos valores, uno de la X y otro de la Y. Uno de presión, 00:37:51
uno de temperatura y uno de presión. Estas líneas de separación de fase, estos límites, 00:37:58
Estas líneas de color de fase, líquido-vapor, indican, bueno, de fase, las que sean, indican las condiciones de equilibrio de las dos fases. 00:38:06
Hay tres. En el límite de la fase líquido-vapor, ¿cuál es la fase líquido-vapor? Tenemos aquí líquido y vapor. 00:38:17
Bueno, la presión es la presión de vapor del líquido y T es la temperatura de ebullición. 00:38:27
En el límite de fase sólido-vapor, que es esta, sólido-vapor, la presión es la presión de vapor del sólido y la temperatura es la temperatura de sublimación. 00:38:33
Y en el límite de la fase sólido-líquido, que es esta, la roja, sólido-líquido, la T representa la temperatura de congelación o difusión. 00:38:45
¿Vale? Bueno, ¿qué ocurre en el punto donde se unen las tres líneas? Bueno, pues este punto de intersección de las tres líneas se llama punto triple. En este punto coexisten las tres fases, sólido, líquido y gas. 00:38:57
Y es característico de cada sustancia, como cada diagrama de fases de cada sustancia. Por ejemplo, para el agua, no tenéis que saberlo de memoria, el punto triple es la presión 4,6 milímetros de Mércoles y la temperatura 0,01 grados centígrados. 00:39:13
Luego también hay una temperatura crítica de una sustancia, una temperatura crítica es aquella por encima de la cual no puede existir una sustancia en estado líquido. 00:39:31
Por mucho que se aumente la presión hacia arriba, el punto crítico que suele estar por aquí es aquella temperatura por encima de la cual no puedes encontrar ya la sustancia en estado líquido por más que aumentes la presión. 00:39:43
Bueno, pues vamos a ver, vamos a ir un poco deprisa porque para empezar a hacer ejercicios la cuestión es que como vamos a hacer las prácticas, 00:40:01
pues luego todas las clases y sobre todo a ver si tengo algún rato donde no tuvierais prácticas y pudiéramos tener la clase teórica, 00:40:15
Lo digo por los problemas de la unidad 3, que hay muchos y diferentes y los tendré que explicar las clases en diferido, pero empezaré a hacer unos poquitos sencillos y luego ya más complicados del tipo de los que hay en la tarea. 00:40:25
¿Vale? Entonces, vamos a hablar ahora de la energía y cómo se transforma. Entonces, hablábamos que los intercambios de energía entre un sistema y el entorno tenía lugar de dos maneras, o bien realizando trabajo por o sobre el sistema o intercambiando calor, ¿vale? 00:40:46
Aquí vemos un ejemplo del sistema termodinámico típico en esta figura. 00:41:10
Hay una caldera de vapor, suministra calor, luego a la salida hay un condensador. 00:41:15
¿Y de dónde se extrae el trabajo? Pues de una serie de pistones. 00:41:24
Bueno, entonces, el trabajo siempre se realiza cuando el sistema se desplaza bajo la acción de una fuerza. 00:41:29
Vamos a ver esto un poquito por aquí. Recordemos lo que veíamos antes del universo, el sistema, la frontera, real o imaginaria, y luego el entorno o los alrededores. 00:41:35
Esta frontera es la envoltura imaginaria, por ejemplo, que rodea al sistema de los alrededores, del entorno. 00:41:55
Y como todo ello se llama universo. 00:42:04
Los tipos de sistemas los tenemos aquí. 00:42:08
Y lo que quería yo deciros es, un momento, ¿qué es el calor? 00:42:13
Bueno, pues el calor es la cantidad de energía que se transfiere de un cuerpo a otro en virtud de una diferencia de temperatura. Entonces, es una transferencia de energía entre dos cuerpos que están a distintas temperaturas. 00:42:23
¿Cómo se mide? Pues se puede medir en calorías, por ejemplo. ¿Qué es una caloría? Es la energía térmica que hace falta para elevar un grado, es decir, de 14,5 hasta 15,5 grados centígrados, un gramo de agua, ¿vale? 00:42:41
O sea, que necesitamos una caloría para que un gramo de agua eleve su temperatura en un grado que es de 14,5 a 15,5 grados centígrados. 00:43:02
Entonces, en termodinámica, el calor se considera como una energía en tránsito a través de la frontera que separa un sistema de su entorno. 00:43:14
Vale, esto es lo que quería que viéramos. 00:43:24
Bueno, ¿y qué es el trabajo? También es una energía que se transfiere, pero en virtud de fuerzas aplicadas. Entonces, siempre se realiza trabajo cuando hay una fuerza aplicada y hay un desplazamiento. 00:43:26
El trabajo se realiza cuando el sistema se desplaza bajo la acción de una fuerza, ¿vale? Donde este es el trabajo, esa es la fuerza y D es el desplazamiento. 00:43:50
Entonces, cuando se intercambia calor, hay una diferencia de, si hay una diferencia de energía, esa diferencia de energía la vamos a poner como un incremento de, que sería energía final menos energía inicial, ¿vale? Una variación de energía. 00:44:02
Vale, ¿qué es que aquí os lo pone muy resumido? Simplemente os habla del primer principio de la termodinámica, que es incremento de U, lo solemos poner como una U mayúscula, la variación de energía interna de un sistema es igual al trabajo realizado por el sistema o sobre él, más el calor cedido por el sistema o sobre él. 00:44:22
Entonces, este es el primer principio de la termodinámica y vamos a ver su criterio de signos también. 00:44:52
Incremento de, os dice que es la variación de incremento de energía, se suele poner como un incremento de U, variación de energía interna, W, trabajo y Q, el calor. 00:45:01
Vamos a verlo, lo podéis estudiar por aquí un poquito más amplio. Todo esto lo hemos visto, lo veis, los cambios de estado, esta es la primera presentación y la segunda es esta otra. 00:45:12
¿Vale? Entonces, empezamos por el principio. El primer principio de la termodinámica que estamos viendo es este, variación de energía interna, como os he dicho, ¿vale? O de energía, el incremento de energía es igual al trabajo más el calor. 00:45:31
La unidad de medida en el sistema internacional de la energía es el julio, pero también se puede hablar de calorías, ¿vale? Se habla mucho de calorías para el calor. 00:45:48
¿Cómo se puede convertir la caloría en julios? Bueno, pues el equivalente es que una caloría equivale a 4,184 julios o que un julio es igual a 0,24 calorías. 00:46:02
Vamos a hablar de esta variación de energía. ¿Qué es la energía interna de un sistema? Pues es la energía, todos los tipos de energías que tiene un sistema. Energía cinética, potencial de partículas, toda esa energía que contiene se engloba en lo que se llama energía interna. 00:46:15
Entonces, este es lo que he dicho, que es el primer principio de la termodinámica, 00:46:37
y ahora vamos a ver el criterio de signos, espacio, esto también lo hemos visto, bueno, 00:46:47
El criterio de signos es que cuando un sistema varía su energía, es a costa del trabajo, ya os he dicho, 00:46:55
o que realiza trabajo contra los alrededores, o que se realiza sobre él y el calor que desprende o que se le da. 00:47:10
Entonces, todo lo que entra, por ejemplo, un sistema que recibe calor o recibe trabajo se considera con signo positivo y todo lo que sale es negativo. Una reacción, un sistema que cede calor, ese es negativo y un sistema que realiza trabajo contra los alrededores también lo vamos a considerar negativo. 00:47:21
O sea, lo que recibe positivo y lo que da negativo. ¿Vale? Un segundo, a ver un segundo que voy a… ¿Estáis ahí bien? ¿Estáis entendiendo? A ver un momento, qué es lo que quería yo hacer. No tengo la opción. 00:47:43
¿Seguís viendo, no? 00:48:01
Sí. 00:48:10
Sí, bueno, pues a ver, aquí tenéis el primer principio de la termodinámica, la veis, la variación de energía, vamos a verlo en plan sencillo aquí. 00:48:11
Veréis, las unidades de energía, bien, calor, el trabajo, son las mismas, julio, sistema internacional, y luego la caloría se utiliza mucho también. 00:48:20
Decíamos, un proceso es un cambio, un sistema, por ejemplo, una reacción química es un sistema, un proceso, hablamos que en el proceso, cuando hay intercambio de energía, si este proceso es endotérmico es que absorbe calor, el sistema absorbe energía en forma de calor y este se considera positiva. 00:48:30
Por eso os digo, proceso exotérmico, si desprende calor, el sistema desprende energía en forma de calor y esta es negativa. 00:48:53
Bueno, y ya sin… estaba viendo aquí, vamos a ver que tenéis aquí esta presentación. 00:49:04
Lo que pasa es que me gusta seguir más que la presentación, pues ahora vamos a ver esto, el intercambio de calor, ahora lo vamos a ver. 00:49:11
Pero os decía, por ejemplo, el criterio de signos que lo tenéis aquí en esa presentación. Tenéis dos, una de sesiones 2 y 3 y una del 1. El criterio de signos de la IUPAC es que todo lo que entra, veis, se considera positivo. 00:49:20
Trabajo mayor que cero, o sea, si se realiza trabajo contra el sistema es positivo y si se le suministra calor al sistema, positivo. Si el sistema desprende calor es negativo y si el sistema realiza trabajo contra los alrededores es negativo también. 00:49:37
Lo tenéis aquí, ¿vale? Y luego lo de los procesos endotérmicos y exotérmicos también. O sea que lo mismo, pero bueno. Ahora vamos a hablar, esto lo vamos a ver por aquí, que está muy bien, ¿vale? 00:49:58
en las ecuaciones de la energía y sus transformaciones 00:50:13
y en todo esto nos vamos a basar mucho para hacer muchos de los problemas 00:50:16
y lo poquito que viene detrás, la ley de Hess 00:50:20
y bueno, hablaremos, también haremos ejercicios 00:50:23
la tarea de la unidad 3 es bastante larga 00:50:27
pues pondré hoy la de la unidad 2 ya para que la hagáis 00:50:30
tengáis tiempo un mes, toda la Navidad y algo más 00:50:34
y bueno, lo que os he dicho al principio 00:50:37
que recordéis por WhatsApp a los compañeros 00:50:40
que entreguen bien la tarea, que se lo he mandado en un mensaje interno y por correo. 00:50:42
Si no está bien entregada, no lleva calificación, aunque yo lo corrija, no puede dentro del aula ser calificada. 00:50:48
Entonces, vamos a ver, la ecuación fundamental de la calorimetría es esta, 00:50:56
que sirve para calcular el calor absorbido y cedido por una sustancia 00:51:03
cuando hay una diferencia de temperatura entre el estado inicial y final, 00:51:07
Pero no hay cambio de estado, ¿vale? Por ejemplo, si yo caliento agua, le tengo que dar una energía, ¿vale? Le tengo que ceder una energía al calentarlo, pero no para que cambie de estado, simplemente para que suba su temperatura, por ejemplo, de 20 grados a 40 grados centígrados. 00:51:10
¿Qué calor es el que yo tengo que suministrarle? Porque yo puede que tenga que suministrar calor o puede que el sistema también lo ceda. 00:51:32
Entonces puede ser bien o bien calor absorbido o bien calor cedido. Pues este calor Q es igual a la masa, luego ya hablaremos de las unidades, 00:51:40
por el calor específico y por el incremento de T, siendo este incremento de T, temperatura final, 00:51:51
Para seguir bien los problemas y que nos salga bien el signo, vamos a poner siempre el incremento de T, temperatura final menos temperatura inicial. 00:51:58
Y así, cuando el calor es cedido, ese calor me va a dar negativo y si el calor es absorbido, me va a dar positivo, ¿vale? 00:52:08
Entonces, ¿qué es el calor específico? Pues es una propiedad que tiene cada sustancia. 00:52:16
El calor específico puede venir dado en varias unidades. Es la cantidad de calor que hace falta para aumentar la temperatura de una sustancia, la temperatura de un gramo, para aumentarla en un grado centígrado. 00:52:22
O sea, que el calor, por ejemplo, el calor específico del agua es una caloría partido por gramo, grado centígrado. Significa que necesitas aportar una caloría por cada gramo de agua que se calienta y grado centígrado que sube su temperatura. 00:52:38
¿Vale? Ese es el calor específico. Las unidades pueden venir, por ejemplo, en calorías por cada gramo y grado centígrado. Estaba mirando aquí a ver si donde tenéis las unidades del calor específico. 00:53:01
Estatístico, cantidad de calor para aumentar, bueno, luego lo haremos. Incremento de T. Bueno, ¿qué ocurre cuando hay un cambio de estado? ¿Qué intercambios de calor hay en los cambios de estado? 00:53:15
Damos cuenta que en los cambios de estado no interviene la temperatura, es constante. 00:53:35
Entonces, no hay variación de temperatura entre los estados inicial y final en un cambio de estado. 00:53:42
Entonces, la ecuación que se utiliza es que el calor que se desprende o se absorbe es igual a la masa. 00:53:48
Por esta CSUI, este es el calor de cambio de estado, que lo podemos llamar, 00:53:56
Luego, en los problemas no os quiero liar, le vamos a llamar ahora como viene aquí, pero luego le llamamos calor latente, ¿vale? Calor de cambio de estado. 00:54:00
CSUI, calor del cambio de estado. Puede ser o calor de fusión o calor de vaporización, ¿vale? Ponemos CSUE, CSUV, que es la cantidad de calor que se necesita para que un gramo de una sustancia cambie de estado. 00:54:12
O sea, vendría dado en calorías por cada gramo. En el calor específico era calorías por cada gramo y grado centígrado que sube la temperatura o que baja, si desprende calor, ¿vale? Y aquí son calorías por cada gramo. No aparece la temperatura porque es temperatura constante, acordaos. 00:54:28
Iros acordando de estas unidades. También podría venir dado en el sistema internacional, ¿vale? 00:54:50
Entonces, un ejemplo de calor del agua. Calor de vaporización del agua es 540 calorías por cada gramo. 00:55:01
Quiere decir que para que un gramo de agua a 100 grados pase de líquido a vapor, hay que aportar 540 calorías. Se lo das. Por eso viene positivo. 00:55:09
Si fuera el proceso contrario, desprendería calor, evapora líquido la liquefacción. Y el calor latente de fusión del hielo también lo vamos a ver mucho, que es aproximadamente 80 calorías por cada gramo, no sé si son 79,7 calor latente de fusión del hielo, 80 calorías por cada gramo. 00:55:19
Quiere decir, para que un gramo de hielo funda, se derrita a cero grados, pasa de sólido a líquido. Hay que aportarle 80 calorías por cada gramo que se derrite o funde. ¿Vale? Calor de fusión del hielo. 00:55:43
Bueno, entonces, a ver, antes de empezar con esto ya vamos a hacer algún ejercicio. Vamos a hacer uno solo rápido porque, a ver, no sé si me va a dar tiempo a hacer uno o dos porque tenemos proyectos y tengo que dejar terminar un poquito antes, pero no tengo que terminar ya. 00:56:00
Quiere decir que puede ser de 3 a menos cuarto, ¿vale? Vamos a hacer un ejercicio sencillo, empezaré por los más sencillos y luego ya se van complicando, pero por lo más elemental pues empezamos. 00:56:22
Vamos a ver. 00:56:43
466 gramos de agua, se calienta, o sea, hay que portarle calor, se calienta desde 8,5 00:57:25
50 grados centígrados hasta 74,60 grados centígrados. 00:57:57
Estos problemas, este es lo más elemental que hay. 00:58:12
Calcula, lo he explicado muy deprisa, pero veréis que fácil es. 00:58:15
Entonces, la cantidad de calor, a ver, dice en kilojulios, pero bueno, en kilojulios, absorbido por el agua, aunque hay que cederle, ¿no? El agua absorbe calor, hay que calentarlo. 00:58:20
Una cosa es que absorba y otra cosa es que cede. 00:58:42
Absorbido por el agua. 00:58:46
Entonces, como no hay cambio de estado, es para calentar este calor absorbido, como se puede calcular por la ecuación que hemos visto antes. 00:58:53
Calor absorbido es igual por el agua, por agua, es igual a la masa del agua, por el calor específico. 00:59:02
Este calor específico siempre te lo tienen que dar. Es un dato que tiene cada sustancia que no tienes que saber de memoria. Esto está tabulado. 00:59:13
¿Cuál es el incremento de T? Decíamos antes en la teoría que el incremento de T, vamos a poner y tener en cuenta el criterio de signos, vamos a poner siempre temperatura final menos temperatura inicial para que nos salga bien. 00:59:22
¿Vale? Entonces, esto lo podemos hacer de dos maneras, o bien calcularlo en calorías y luego pasarlo a kilojulios, o bien si a mí me dan directamente como dato el calor específico del agua, me dicen, 00:59:35
Dato, calor específico del agua igual a 4,18, mejor que me quepa, calor específico del agua igual a 4,18, 00:59:52
Si me lo dan, me lo piden en kilojulios y me lo dan en julios, julios partido por 1,8,4, por cada gramo y grado centígrado, que esto es lo mismo que poner también una caloría, también el calor específico del agua, es una caloría por cada gramo y grado centígrado, ¿vale? Esto es un dato. 01:00:16
Entonces, como me están diciendo que lo ponga en kilojulios, ¿cuál de las unidades voy a utilizar? De los datos, pues esta, 4,184, porque sabes que una caloría equivale a 4,18 julios, por eso está así. 01:00:42
Entonces, vamos a poner el calor absorbido, vamos a hacer de esta manera, calor absorbido por el agua, que mal escribo hoy, no sé por qué, es igual a la masa. 01:00:58
Me la dan en gramos, hay que tener cuidado con lo que me dan para poder simplificar las unidades. 01:01:10
Me dan en gramos, que es muy fácil, son 466 gramos. 01:01:16
por el calor específico, voy a poner este, el que viene en julio, 4,184 julios 01:01:21
por cada gramo, grado centígrado que caliento 01:01:32
y por el incremento de T, que son, ¿cuál es la temperatura final? 01:01:36
74,60 01:01:45
74,60 01:01:50
menos 8,50 01:01:53
esta es la TF y esta es la TI 01:01:57
8,50, ¿en qué unidades viene esta resta? 01:02:02
en grado centígrado, ¿por qué lo pongo así? pues para simplificar 01:02:06
fijaos, gramos con gramos 01:02:10
Grados centígrados con grados centígrados. 01:02:13
Y el resultado que me da es aproximadamente, aproximadamente, a ver, aproximadamente son 1,29 por 10 a la 5 julios. 01:02:17
igual 1,29 por 10 a la 5 en notación científica, ¿vale? 01:02:37
Julios con poner J me bastaría también, 01:02:46
pero si lo quiero pasar a kilojulios, pues vamos a hacerlo aquí. 01:02:50
Vale, estos son julios, entonces 1,29 por 10 a la 5 julios, 01:02:55
Julios, lo multiplico por el factor de conversión, que dice que un kilo julio, o quiero un kilo julios, un kilo julios son mil julios, o 10 a la 3 julios, esto es igual exactamente a 129, date cuenta que tienes 10 a la 5 menos, 01:03:02
Dividido entre 10 a la 3, pues son 10 a la 5 menos 3, que serían 10 a la 2, y 1,29 por 10 a la 2 son 129, simplificamos los julios y me da kilo julios, que es lo que me pide en el problema. 01:03:23
¿Vale? Se puede resolver poniendo el calor específico del agua, este, una caloría y luego pasarlo a julios. O sea, se puede, pero vamos, en este caso ya nos estamos ahorrando trabajo haciéndolo así. 01:03:41
Vale, voy a poner un, para que lo vayáis haciendo vosotros, esto como queda grabado y queda todo aquí, pues ya lo puedo borrar. 01:03:57
Ya os digo que estos son los más sencillos, que se harán bastantes de estos y luego ya se hacen, pues ya les hay más complicados, haremos varios, bastantes, del tipo de los que tenéis a la tarea. 01:04:10
Sí, aquí en esta unidad los hay más entretenidos. 01:04:27
Eso es. Hoy no sé qué le pasa a mi lápiz. 01:04:36
No sé si es que me he equivocado de lápiz. 01:04:47
Bueno, a ver, el siguiente dice, una barra de hierro cuya masa es 869 gramos, barra de hierro, masa, igual a 869 gramos, 01:04:50
Se enfría desde 94 01:05:18
A ver de qué signo me sale ahora si se enfría 01:05:22
Esta barra, el calor, con qué signo me va a salir 01:05:26
Se enfría de 94 a 5 grados centígrados 01:05:30
Calcula la cantidad de calor liberada 01:05:38
Q liberada 01:05:41
en kilojulios por el metal, por el metal, en kilojulios. Vale. El calor específico 01:05:47
del hierro, dato, calor específico del hierro igual a 0,113 calorías por cada gramo y grado 01:06:08
centígrado, vale, bueno, pues ya os digo yo el resultado, este resultado, el metal 01:06:23
cede calor, el zinc nos tiene que dar negativo, ojo, es un calor que desprende, vale, o libera, 01:06:28
Ese calor, ¿cómo se calcula? Calor desprendido igual a la masa del hierro por el calor específico del hierro y por temperatura final, nuestra temperatura inicial. 01:06:35
Fijaos que la final es mayor, luego el signo al poner final, perdón, la final es menor, 5 menos 94 nos va a dar con signo negativo porque es un calor desprendido. 01:06:51
pues esto 01:07:02
lo vais a hacer vosotros 01:07:04
y ya lo vamos a dejar porque va a venir la 01:07:05
Materias:
Química
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22 de diciembre de 2024 - 11:27
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Centro:
IES LOPE DE VEGA
Duración:
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