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video 6. 15 octubre - Contenido educativo
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ejercicios hechos en clase
Bueno, os voy a explicar los dos problemas que hicimos el otro día. Os conté que el calor es una energía térmica en movimiento. El agua caliente le traspasa, por ejemplo, energía térmica al agua fría. Por eso se dice que el calor es energía en movimiento.
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Quiero recordar que calor, trabajo y energía se miden todos ellos en julio en el sistema internacional,
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aunque ya sabemos que existen otras unidades como por ejemplo son la caloría y el kilovatio hora.
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Si mezclamos agua fría y agua caliente vamos a obtener una temperatura final mezcla de ambas,
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que será una temperatura final de equilibrio.
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Bien, os voy a poner un problema sabiendo que el calor que cede el agua caliente es igual a su masa por su calor específico por la temperatura final menos la temperatura inicial.
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Del mismo modo, el calor que absorberá el agua fría va a ser igual a su masa por su calor específico por la temperatura final menos la temperatura inicial.
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Se sabe que el calor que uno cede más el calor que otro absorbe es igual a cero.
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Es decir, no hay un aporte de calor, sino que lo que uno cede en realidad el otro lo absorbe.
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Por eso, el calor cedido más el calor absorbido en total tiene que ser cero.
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Es decir, el calor absorbido es lo mismo que menos calor cedido.
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Bueno, hemos hecho el otro día dos problemas.
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Uno de ellos que consistía en decir, calcula el calor que necesito para elevar la temperatura de un vaso de agua, que tenemos 2 kilogramos con una temperatura inicial de 20 grados y queremos subirlo a 100 grados.
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Pues un problema es calcular el calor necesario.
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El calor necesario viene por la fórmula que os he dado en la teoría,
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que dice calor es igual a su masa por su calor específico por temperatura final menos la temperatura inicial.
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El calor específico, en el caso del agua, fijaros, es 1,000.
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En realidad es un 1.
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¿En qué unidades? Caloría partido por gramo y por grado centígrado.
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Eso nos obliga a manejar ese tipo de unidades, la masa en gramos, la temperatura en grados centígrados y la energía nos va a salir en calorías.
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Resolvemos el problema, hemos visto que el vaso son 2 kilogramos, es decir, 200 gramos, su calor específico hemos visto que es según la tabla un 1
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y la temperatura final quiero que vaya a 100 grados partiendo de 20 grados.
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Hacéis esta operación y calculamos el calor que necesito que son 2000 por 1, 2000, 100 menos 20, 80.
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Si multiplicáis esto me queda 160.000 calorías que necesito para elevar el agua, esos 2 kilogramos, de 20 a 100 grados centígrados.
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Bien, si queremos hacer eso mismo, por ejemplo, para el calor, si tengo una masa hoy para el calor, para el hierro,
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Tengo 2 kg de hierro, miramos el calor específico del hierro, veis que el del hierro es 0,111 en las mismas unidades.
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Quiero hacer lo mismo, pero en vez de poner masa de agua voy a poner masa de hierro.
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Aplicamos la fórmula, cambio el calor específico que ahora es 0,111, multiplicamos esto, me da este número, 100 menos 20, 80.
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el calor para elevar la temperatura de 20 a 100 grados centígrados en el caso del hierro es 17.760 calorías.
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Conclusión, es mucho más difícil subir la temperatura del agua que subir la temperatura del hierro.
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Si comparáis el calor necesario para el agua 160.000 y para el hierro 17.760.
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Es decir, aumentar la temperatura del agua es mucho más difícil que aumentar la temperatura del hierro.
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Es decir, se necesita para el agua mucha más cantidad de calor.
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Otro ejercicio que pusimos es calcular la temperatura final del equilibrio si mezclo 300 gramos de agua a 100 grados con 400 gramos de agua a 5 grados centígrados.
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Los vuelco en un cubeto y aplico la fórmula que he dicho antes.
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Calor cedido más calor absorbido es igual a cero.
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calor cedido, su masa, su calor específico, temperatura final más o menos inicial
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lo mismo para el calor absorbido, o sea, esto es el agua caliente, esto es el agua fría
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del agua caliente tengo 300 gramos a 100 grados centígrados
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que es la temperatura inicial, 300 gramos
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calor específico del agua hemos visto que es un 1
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temperatura final no lo sé, la inicial 100 grados
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El agua fría. Tengo 400 gramos y la temperatura inicial 5 grados centígrados.
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Su masa, 400, su calor específico es 1, temperatura final no lo sé, temperatura inicial 5.
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Hacemos estos cálculos, fijaros, 300 por 1, 300, 400 por 1, 400.
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Esto, recordad que esto es en matemáticas.
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300 por temperatura final os da 300 por temperatura final, 300 por 100 se quedaría 30.000.
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Voy con lo mismo con el siguiente paso, 400 por temperatura final, tenéis aquí el resultado,
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400 por 5 os quedaría este resultado.
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¿Qué es lo que he hecho? Pues fijaros, he juntado donde están las incógnitas de temperatura final,
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que sería esto y esto, lo voy a poner con un fluorescente, sumo esto con 400 y que obtengo 700 temperatura final.
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Los números, ahora voy a hacer, voy a cambiar de color, voy a juntar números, este con este.
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Como veis tiene signo negativo, menos 3.000 menos 2.000, menos 30.000 menos 2.000 sería menos 32.000.
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Esto es pura matemática.
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Esto que está con signo negativo pasa para el otro lado con signo positivo.
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Y finalmente esto que está multiplicando veis que ha pasado al otro lado dividiendo.
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Hacéis esta operación y nos queda que la temperatura final del equilibrio son 45,7 grados centígrados
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- Idioma/s:
- Autor/es:
- conchi
- Subido por:
- Concepción R.
- Licencia:
- Reconocimiento - No comercial
- Visualizaciones:
- 19
- Fecha:
- 24 de octubre de 2024 - 11:36
- Visibilidad:
- Público
- Centro:
- CEPAPUB CASA DE LA CULTURA
- Duración:
- 06′ 49″
- Relación de aspecto:
- 1.88:1
- Resolución:
- 1920x1020 píxeles
- Tamaño:
- 381.32 MBytes
