Actividad integradora, fase 1 Fisica II

Actividad integradora, fase 1 Datos de identificación Nombre del alumno: Matrícula: Nombre del tutor: Arturo Portillo Sánchez Fecha: 04/06/16 SECCIÓN A Coloca cantidades de agua iguales en dos vasos iguales. Para lograrlo, en el primer vaso coloca una marca a la mitad y coloca agua hasta ahí usando una cuchara sopera; deberás de llevar un conteo del número de cucharadas que depositaste en el vaso. Luego vierte esa agua en el segundo vaso y por último llena nuevamente el primer vaso hasta la marca. ¿Cuántas cucharadas usaste? 20 Investiga cuántos mililitros de agua puede contener una cucharada sopera y sabiendo que cada mililitro equivale a un gramo de agua, responde: ¿Cuántos mililitros de agua usaste? 200ml ¿Cuántos gramos de agua colocaste en cada vaso? 200g Coloca el primer vaso en el refrigerador durante una hora, tiempo suficiente para que el agua se enfríe, pero sin llegar a la congelación. Posteriormente saca del refrigerador el vaso con agua fría y mide su temperatura, después mide la temperatura del agua “normal” contenida en el vaso que permaneció afuera y registra sus valores: Temperatura inicial del agua fría: 5°C Temperatura inicial del agua normal: 30 °C Mezcla el agua fría con el agua normal en el vaso grande de unicel, agita por un minuto y mide la temperatura de la mezcla. Registra su valor: Temperatura de la mezcla: 17.5 Ahora determina por medio de las ecuaciones correspondientes el valor numérico de la temperatura de equilibrio, tomando en cuenta los siguientes datos: Masa de ambas muestras de agua Calor específico del agua: 1 Temperatura inicial del agua fría Temperatura inicial del agua “normal” Usa la ecuación: Calor perdido = Calor ganado -Q = Q -[200g (1)(T2-30)]= [200gg (1) (5-t2)] Tf-30=tf+5 2t2= 5+30 T2= 35/2 = 17.5 El valor de T2 obtenido por medio de la ecuación fue de: 17.5 ¿Existe alguna diferencia entre el valor calculado en el apartado 5, con respecto al encontrado en el apartado 4?, en caso afirmativo, ¿cuál pudiera ser la causa? no Análisis ¿De dónde hacia dónde se transfirió la energía térmica? Se transfirió en la misma agua, ya que el agua fría ganó calor y el agua tibia disminuyó su temperatura ¿Cuántas calorías pasaron de un tipo de agua hacia el otro? (busca en el módulo 2 la ecuación correspondiente) y anota su valor: 12.5 Si la cantidad anterior de calorías se hubiera usado para fundir hielo a cero grados, ¿Cuántos gramos podría fundirse?: 0.16 g Usa el equivalente mecánico del calor (Unidad 3, tema1) para transformar las calorías a Joules y posteriormente usa la ecuación de la energía potencial: , para encontrar desde qué altura “h” debería de ser lanzada esa misma masa “m” de agua para obtener esa cantidad de Joules “U” y registra su valor en el siguiente espacio: 37.33333333333333 ¿Qué podemos decir en cuanto a la transformación de la energía térmica en energía potencial en cuanto a cantidad y tipo de energía? Que pueden ser relacionadas, pero que la energía térmica es mayor. SECCIÓN B En un vaso deposita 10 cucharadas soperas de agua de la llave, usando la equivalencia en la pregunta 2, ¿cuántos gramos de agua tendrías? Gramos de agua: 100 En otro vaso coloca l0 monedas de 50 centavos unidas por medio de una cinta formando un cilindro, llena el vaso con agua de manera que queden las monedas cubiertas por el líquido y coloca el vaso en el refrigerador, espera una hora. Sabiendo que cada moneda equivale a 4.4 gramos de metal aproximadamente, ¿cuál es la masa de las monedas? Masa de las monedas: 44 Después de una hora saca del refrigerador el vaso con las monedas y mide su temperatura, ésta será la temperatura inicial de las monedas, registra su valor. Posteriormente mide la temperatura inicial del vaso que contiene las 10 cucharadas de agua y también registra su valor. Temperatura inicial de las monedas: 18°C Temperatura inicial del agua: 30°C Saca las monedas del vaso con agua y deposítalas en el interior del vaso que contiene las 10 cucharadas de agua, agita el vaso por un minuto, mide la temperatura final del agua con las monedas y registra su valor: Temperatura final del agua con las monedas: 24 Ahora determina por medio de las ecuaciones correspondientes el valor numérico del calor específico del metal de las monedas, tomando en cuenta los siguientes datos: Masa de agua Masa de las monedas Calor específico del agua: 1 Temperatura inicial de las monedas Temperatura inicial de las 10 cucharadas de agua Temperatura final del agua y de las monedas Usa la ecuación: Calor perdido = Calor ganado -Q = Q -[100g (1) (24°C- 30°C)] = [44g (24°C -18°C)] -[100 (-6) = [44g (6)] 600cal = (264g°C)C C= = 0.44 cal/g°C El valor del calor específico del metal de las monedas fue de: 0.44 Busca en Internet alguna tabla con los valores de los calores específicos de los metales y señala a qué metal corresponde el que encontraste: Metal al que corresponde el calor específico encontrado: Ninguno esto es porque las monedas están hechas de varios metales Análisis ¿De dónde hacia dónde se transfirió la energía térmica? Hacia el agua y hacia las monedas ¿Cuántas calorías pasaron de un tipo de agua hacia el otro? (busca en el módulo 2 la ecuación correspondiente) y anota su valor: 12 Si la cantidad anterior de calorías se hubiera usado para fundir hielo a cero grados, ¿Cuántos gramos podría fundirse?: 0.15g Usa el equivalente mecánico del calor (Unidad 3, tema1) para transformar las calorías a Joules y posteriormente usa la ecuación de la energía potencial: , para encontrar cuál sería el valor de la velocidad “V” de las monedas con esa masa “m” para obtener esa cantidad de Joules “K” y registra su valor en el siguiente espacio: 0.2182539682539683 ¿Qué podemos decir en cuanto a la transformación de la energía térmica en energía cinética en cuanto a cantidad y tipo de energía? Que según lo que puedo apreciar la energía térmica es mayor que la cinética. Física II Física II 5 D.R.© Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, Eugenio Garza Sada 2501 Sur, Col. Tecnológico, Monterrey, N.L. México. 2011