magnetismo

IMAN ARTIFICIAL

Es un cuerpo de material ferromagnético al que se ha comunicado la propiedad del magnetismo, ya sea mediante frotamiento con un imán natural o por la acción de corrientes eléctricas aplicadas en forma conveniente (electroimanación).

Imanes artificiales permanentes: Son las sustancias magnéticas que al frotarlas con la magnetita, se convierten en imanes, y conservan durante mucho tiempo su propiedad de atracción.

Imanes artificiales temporales: Aquellos que producen un campo magnético sólo cuando circula por ellos una corriente eléctrica. Un ejemplo es el electroimán.

ELECTROIMAN

Un electroimán es un tipo de imán en el que el campo magnético se produce mediante el flujo de una corriente eléctrica, desapareciendo en cuanto cesa dicha corriente.

Fue inventado por el electricista británico William Sturgeon en 1825. El primer electroimán era un trozo de hierro con forma de herradura envuelto por una bobina enrollada sobre él. Sturgeon demostró su potencia levantando 4 kg con un trozo de hierro de 200 g envuelto en cables por los que hizo circular la corriente de una batería. Sturgeon podía regular su electroimán, lo que supuso el principio del uso de la energía eléctrica en máquinas útiles y controlables, estableciendo los cimientos para las comunicaciones electrónicas a gran escala.

El tipo más simple de electroimán es un trozo de cable enrollado. Una bobina con forma de tubo recto (parecido a un tornillo) se llama solenoide, y cuando además se curva de forma que los extremos coincidan se denomina toroide. Pueden producirse campos magnéticos mucho más fuertes si se sitúa un «núcleo» de material paramagnético o ferromagnético (normalmente hierro dulce) dentro de la bobina. El núcleo concentra el campo magnético, que puede entonces ser mucho más fuerte que el de la propia bobina.Los campos magnéticos generados por bobinas de cable se orientan según la regla de la mano derecha. Si los dedos de la mano derecha se cierran en torno a la dirección de la corriente que circula por la bobina, el pulgar indica la dirección del campo dentro de la misma. El lado del imán del que salen las líneas del campo se define como «polo norte».

IMAN NATURAL

Se refiere a minerales naturales, los cuales tienen la propiedad de atraer elementos como el hierro, niquel, etc. La magnetita es un potente imán natural, tiene la propiedad de atraer todas las sustancias magnéticas. Su característica de atraer trozos de hierro es natural. Esta compuesta por óxido de hierro. Las sustancias magnéticas son aquellas que son atraídas por la magnetita.

PROPIEDADES MAGNETICAS

El magnetismo es una propiedad por la cual los materiales se atraen o repelen de otros. Todos los materiales tienen propiedades magnéticas aunque sólo unos pocos las tienen en una medida mucho mayor que los demás y los denominamos magnéticos. Los materiales magnéticos se clasifican según su comportamiento al acercarse a un imán o campo magnético.Los materiales tienen momentos magnéticos, que podemos representar como pequeños vectores de fuerza. Cada uno de estos momentos magnéticos tiene una dirección y sentido. Si ante la aplicación de un campo magnético todos los momentos magnéticos se alinean de la misma forma, existe un momento magnetico total resultante con la misma dirección y sentido que el resto. Los materiales que alinean sus momentos magnéticos ante la presencia de un campo magnético y los mantienen alineados, es decir que el material queda magnetizado, se denominan ferromagneticos.La facilidad con la que un material atrae y deja pasar a un campo magnético se denomina permeabilidad magnética. El grado en el que un material se magnetiza frente a un campo magnético se denomina suceptibilidad magnética.ImanesLos materiales que tienen un campo magnético más notable que la mayoría se denominan imanes. Un imán puede ser natural o formado magnetizando un material con propiedades magnéticas como lo es el hierro. Un material (cuyas propiedades lo permitan) se magnetiza acercándolo a un campo magnético (por ejemplo a otro imán). Los imanes tienen dos polos llamados Norte y Sur. Si se divide un imán, éste vuelve a tener nuevamente dos polos.

Electroimanes
Los electroimanes son imanes que funcionan con una corriente eléctrica. Presentan sus propiedades magnéticas al circular esta corriente y se puede variar su intensidad variando la cantidad de corriente.

LEYES MAGNETICAS

Ley de Lorentz
Vamos a estudiar la acción de un campo magnético sobre una carga móvil. Imaginemos una región espacial donde existe un campo magnético. Si se abandona una carga en reposo, no se observa interacción alguna debido al campo. Si la partícula incide con el campo a una cierta velocidad, aparece una fuerza. Experimentalmente se llegó a las siguientes conclusiones:
* La fuerza es proporcional a la carga y a la velocidad con la que la partícula entra en el campo magnético.
* Si la carga incide en la dirección del campo, no actúa ninguna fuerza sobre ella.
* Si la carga incide en la dirección al campo, la fuerza adquiere su máximo valor y es a la velocidad y al campo.
* Si la carga incide en dirección oblicua al campo, aparece una fuerza a este y a la velocidad cuyo valror es proporcional al seno del ángulo de incidencia.
* Cargas de distinto signo experimentan fuerzas de sentidos opuestos.

LEY DE AMPERE
El campo magnético en el espacio alrededor de una corriente eléctrica, es proporcional a la corriente eléctrica que constituye su fuente, de la misma forma que el campo eléctrico en el espacio alrededor de una carga, es proporcional a esa carga que constituye su fuente. La ley de Ampere establece que para cualquier trayecto de bucle cerrado, la suma de los elementos de longitud multiplicado por el campo magnético en la dirección de esos elementos de longitud, es igual a la pearmilidad multiplicada por la corriente eléctrica encerrada en ese bucle.

En el caso eléctrico, la relación del campo con la fuente está cuantificada en la ley de GAUSS la cual, constituye una poderosa herramienta para el cálculo de los campos eléctricos.


Ley de Gauss
Esta ley expresa la inexistencia de cargas magnéticas o, como se conocen habitualmente, monopolos magnéticos. Las distribuciones de fuentes magnéticas son siempre neutras en el sentido de que posee un polo norte y un polo sur, por lo que su flujo a través de cualquier superficie cerrada es nulo. En el hipotético caso de que se descubriera experimentalmente la existencia de monopolos, esta ley debería ser modificada para acomodar las correspondientes densidades de carga, resultando una ley en todo análoga a la ley de Gauss para el campo eléctrico.

Ley de los Polos de un imán

Una de las primeras cosas que se advierten al examinar una barra común de un imán es que tiene dos polos, o "centros" de fuerza, es donde se concentra en mayor cantidad la propiedad magnética del imán, cada uno cerca de un extremo más que distinguirse como positivo y negativo, estos polos se llaman norte (N) y sur(S).

 

MOTOR ELECTRICO

El motor eléctrico es aquel motor que transforma la energía eléctrica en energía mecánica, por medio de la repulsión que presenta un objeto metálico cargado eléctricamente ante un imán permanente. Son máquinas eléctricas rotatorias.

Algunos de los motores eléctricos son reversibles, ya que pueden transformar energía mecánica en energía eléctrica funcionando como generadores. Los motores eléctricos de tracción usados en locomotoras o en automóviles híbridos realizan a menudo ambas tareas, si se los equipa con frenos regenerativos.

Son muy utilizados en instalaciones industriales, comerciales y particulares. Pueden funcionar conectados a una red de suministro eléctrico o a baterías. Así, en automóviles se están empezando a utilizar en vehículos híbridos para aprovechar las ventajas de ambos

GENERADOR

Un generador eléctrico es todo dispositivo capaz de mantener una diferencia de potencial eléctrica entre dos de sus puntos (llamados polos, terminales o bornes) transformando la energía mecánica en eléctrica. Esta transformación se consigue por la acción de un campo magnético sobre los conductores eléctricos dispuestos sobre una armadura (denominada también estátor). Si se produce mecánicamente un movimiento relativo entre los conductores y el campo, se generará una fuerza electromotriz (F.E.M.). Este sistema está basado en la ley de Faraday.

Aunque la corriente generada es corriente alterna, puede ser rectificada para obtener una corriente continua. En el diagrama adjunto se observa la corriente inducida en un generador simple de una sola fase. La mayoría de los generadores de corriente alterna son de tres fases.

El proceso inverso sería el realizado por un motor eléctrico, que transforma energía eléctrica en mecánica.

TRANSFORMADOR

Se denomina transformador a un dispositivo eléctrico que permite aumentar o disminuir la tensión en un circuito eléctrico de corriente alterna, manteniendo la potencia. La potencia que ingresa al equipo, en el caso de un transformador ideal (esto es, sin pérdidas), es igual a la que se obtiene a la salida. Las máquinas reales presentan un pequeño porcentaje de pérdidas, dependiendo de su diseño y tamaño, entre otros factores.El transformador es un dispositivo que convierte la energía eléctrica alterna de un cierto nivel de tensión, en energía alterna de otro nivel de tensión, basándose en el fenómeno de la inducción electromagnética. Está constituido por dos o más bobinas de material conductor, devanadas sobre un núcleo cerrado de material ferromagnético, pero aisladas entre sí eléctricamente. La única conexión entre las bobinas la constituye el flujo magnético común que se establece en el núcleo. El núcleo, generalmente, es fabricado bien sea de hierro o de láminas apiladas de acero eléctrico, aleación apropiada para optimizar el flujo magnético. Las bobinas o devanados se denominan primario y secundario según correspondan a la entrada o salida del sistema en cuestión, respectivamente. También existen transformadores con más devanados; en este caso, puede existir un devanado "terciario", de menor tensión que el secundario.

Electricidad

ELECTRICIDAD

Es el conjunto de fenómenos físicos relacionados con la presencia y flujo de cargas eléctricas. Se manifiesta en una gran variedad de fenómenos como los rayos, la electricidad estática, la inducción electromagnética o el flujo de corriente eléctrica.

Las cargas eléctricas producen campos electromagnéticos que interaccionan con otras cargas. La electricidad se manifiesta en varios fenómenos:
Carga eléctrica: una propiedad de algunas partículas subatómicas, que determina su interacción electromagnética. La materia eléctricamente cargada produce y es influida por los campos electromagnéticos.
Corriente eléctrica: un flujo o desplazamiento de partículas cargadas eléctricamente; se mide en amperios.
Campo eléctrico: un tipo de campo electromagnético producido por una carga eléctrica incluso cuando no se está moviendo. El campo eléctrico produce una fuerza en toda otra carga, menor cuanto mayor sea la distancia que separa las dos cargas. Además las cargas en movimiento producen campos magnéticos.
Potencial eléctrico: es la capacidad que tiene un campo eléctrico de realizar trabajo; se mide en voltios.
Magnetismo: La corriente eléctrica produce campos magnéticos, y los campos magnéticos variables en el tiempo generan corriente eléctrica. 

Todos los cuerpos pueden trasmitir energía eléctrica, pero existen unos que son mejores trasmisores de energía eléctrica (conductores, como los metales) que otros, a los cuales les cuesta más o simplemente no permiten el paso de ella (aisladores o malos conductores).

Para generar energía eléctrica necesitamos de motores eléctricos, pilas, generadores, los cuales hacen que se pueda cargar un objeto y así poder transferir la electricidad.

Los efectos de la electricidad son múltiples y en la actualidad, conocidos y controlados, se ocupan para muchos usos.

Magnético (Electroimanes)
Mecánico (Motores)
Químico (Electrólisis)
Luminosos
Calóricos 

 

POTENCIAL ELÉCTRICO 

El potencial eléctrico en un punto es el trabajo que debe realizar una fuerza eléctrica para mover una carga positiva q desde la referencia hasta ese punto, dividido por unidad de carga de prueba. Dicho de otra forma, es el trabajo que debe realizar una fuerza externa para traer una carga unitaria q desde la referencia hasta el punto considerado en contra de la fuerza eléctrica
Usualmente se escoge el punto A a una gran distancia (en rigor el infinito) de toda carga y el potencial eléctrico a esta distancia infinita recibe arbitrariamente el valor cero. Esto permite definir el potencial eléctrico en un punto poniendo
  y eliminando los índices: 

Considérese una carga de prueba positiva q0 en presencia de un campo eléctrico y que se traslada desde el punto A al punto B conservándose siempre en equilibrio. Si se mide el trabajo que debe hacer el agente que mueve la carga, la diferencia de potencial eléctrico se define como:

El trabajo puede ser positivo, negativo o nulo. En estos casos el potencial eléctrico en B será respectivamente mayor, menor o igual que el potencial eléctrico en A. 

La unidad en el SI para la diferencia de potencial que se deduce de la ecuación anterior es Joule/Coulomb y se representa mediante una nueva unidad, el voltio, esto es: 1 voltio = 1 joule/coulomb. 

CAPACITANCIA

es la propiedad que tienen los cuerpos para mantener una carga eléctrica. La capacitancia también es una medida de la cantidad de energía eléctrica almacenada para una diferencia de potencial eléctrico dada.

• es la capacidad, medida en faradios (en honor al físico experimental Michael Faraday); esta unidad es relativamente grande y suelen utilizarse submúltiplos como el microfaradio o picofaradio.
• es la carga eléctrica almacenada, medida en culombios;
• es la diferencia de potencial (o tensión), medida en voltios. 

La capacitancia tiene la unidad del SI coulomb por volt. La unidad de capacitancia del SI es el farad (F), en honor a Michael Faraday.

CAPACITANCIA = 1F = 1 C

Un capacitor se compone de dos conductores aislados eléctricamente uno del otro y de sus alrededores. Una vez que el capacitor se carga, los dos conductores tienen cargas iguales pero opuestas.

Los capacitores comerciales suelen fabricarse utilizando láminas metálicas intercaladas con delgadas hojas de papel impregnado de parafina o Mylar, los cuales sirvan como material dieléctrico. Estas capas alternadas de hoja metálica y dieléctrico después se enrollan en un cilindro para formar un pequeño paquete. Los capacitores de alto voltaje por lo común constan de varias placas metálicas entrelazadas inmersas en aceite de silicón. Los capacitores pequeños en muchas ocasiones se construyen a partir de materiales cerámicos. Los capacitores variables (comúnmente de 10 a500 pF) suelen estar compuestos de dos conjuntos de placas metálicas entrelazadas, uno fijo y el otro móvil, con aire como el dieléctrico.

Un capacitor electrolítico se usa con frecuencia para almacenar grandes cantidades de carga a voltajes relativamente bajos. Este dispositivo, mostrado en la figura consta de una hoja metálica en contacto con un electrolito, es decir, una solución que conduce electricidad por virtud del movimiento de iones contenidos en la solución. Cuando se aplica un voltaje entre la hoja y el electrolito, una delgada capa de óxido metálico (un aislador) se forma en la hoja y esta capa sirve como el dieléctrico. Pueden obtenerse valores muy grandes de capacitancia debido a que la capa del dieléctrico es muy delgada y por ello la separación de placas es muy pequeña.

Cuando se utilizan capacitores electrolíticos en circuitos , la polaridad (los signos más y menos en el dispositivo) debe instalarse de manera apropiada. Si la polaridad del voltaje es aplicado es opuesta a la que se pretende, la capa de óxido se elimina y el capacitor conduce electricidad en lugar de almacenar carga.

Placas



Lamina electrolito caso

metálica

Contactos

Aceite Línea metálica

Papel +capa de óxido 

 

CORRIENTE ELÉCTRICA

Es el flujo de carga eléctrica por unidad de tiempo que recorre un material. Se debe al movimiento de las cargas (normalmente electrones) en el interior del material. En el Sistema Internacional de Unidades se expresa en C/s (culombios sobre segundo), unidad que se denomina amperio. Una corriente eléctrica, puesto que se trata de un movimiento de cargas, produce un campo magnético, un fenómeno que puede aprovecharse en el electroimán.

formula:




CORRIENTE CONTINUA

Se denomina corriente continua o corriente directa(CC en español, en inglés DC, de Direct Current) al flujo de cargas eléctricas que no cambia de sentido con el tiempo. La corriente eléctrica a través de un material se establece entre dos puntos de distinto potencial. Cuando hay corriente continua, los terminales de mayor y menor potencial no se intercambian entre sí. Es errónea la identificación de la corriente continua con la corriente constante (ninguna lo es, ni siquiera la suministrada por una batería). Es continua toda corriente cuyo sentido de circulación es siempre el mismo, independientemente de su valor absoluto.

 

 

CORRIENTE ALTERNA

Se denomina corriente alterna (simbolizada CA en español y AC en inglés, de Alternating Current) a la corriente eléctrica en la que la magnitud y dirección varían cíclicamente. La forma de onda de la corriente alterna más comúnmente utilizada es la de una onda sinoidal. En el uso coloquial, "corriente alterna" se refiere a la forma en la cual la electricidad llega a los hogares y a las empresas. 

CIRCUITO ELÉCTRICO

Un circuito es una red eléctrica (interconexión de dos o más componentes, tales como resistencias, inductores, condensadores, fuentes, interruptores y semiconductores) que contiene al menos una trayectoria cerrada. Los circuitos que contienen solo fuentes, componentes lineales (resistores, condensadores, inductores) y elementos de distribución lineales (líneas de transmisión o cables) pueden analizarse por métodos algebraicos para determinar su comportamiento en corriente directa o en corriente alterna. Un circuito que tiene componentes electrónicos es denominado un circuito electrónico. Estas redes son generalmente no lineales y requieren diseños y herramientas de análisis mucho más complejo

   

Temperatura y calor

CALOR Y TEMPERATURA

La energía térmica

La energía térmica es la energía cinética (relacionada con el movimiento) media de un conjunto muy grande de átomos o moléculas. Esta energía cinética media depende de la temperatura, que se relaciona con el movimiento de las partículas (átomos y moléculas) que constituyen las sustancias.

La temperatura

La temperatura es la medida de la energía térmica de una sustancia. Se mide con un termómetro. Las escalas más empleadas para medir esta magnitud son la Escala Celsius (o centígrada) y la Escala Kelvin. 1ºC es lo mismo que 1 K, la única diferencia es que el 0 en la escala Kelvin está a - 273 ºC.

En la escala Celsius se asigna el valor 0 (0 ºC) a la temperatura de congelación del agua y el valor 100 (100 ºC) a la temperatura de ebullición del agua. El intervalo entre estas dos temperaturas se divide en 100 partes iguales, cada una de las cuales corresponde a 1 grado.

En la escala Kelvin se asignó el 0 a aquella temperatura a la cual las partículas no se mueven (temperatura más baja posible). Esta temperatura equivale a -273 ºC de la escala Celsius.

Para convertir ambas temperaturas, tenemos que tener en cuenta que:

T (K) = t(ºC) + 273 

 

Calor y equilibrio térmico

Cuando dos cuerpos a distintas temperaturas se ponen en contacto, terminan igualando sus temperaturas. Entonces se dice que se ha alcanzado el equilibrio térmico.

Cuando dos sistemas entran en contacto, las partículas con mayor energía cinética transfieren, mediante choques, parte de su energía a las restantes partículas, de manera que al final la energía cinética media de todo el conjunto es la misma.

Cuando dos sistemas en desequilibrio térmico entran en contacto, el de mayor temperatura transfiere energía térmica al de menor temperatura hasta conseguir el equilibrio térmico.

El calor es la transferencia de energía desde un cuerpo que se encuentra a mayor temperatura hasta otro de menor temperatura. Cuando ambos cuerpos igualan sus temperaturas se detiene la transmisión de energía.

El calor siempre se transfiere desde el cuerpo de mayor temperatura al de menor temperatura, independientemente de sus tamaños relativos 

Unidades de medida del calor

El calor se mide en unidades de energía. Por tanto, en el Sistema Internacional su unidad es el julio (J). Sin embargo, la unidad tradicional para medir el calor es la caloria (cal). La equivalencia es:

1 cal = 4,184 J ó 1 J = 0,24 cal

DILATACIÓN

Se denomina dilatación térmica al aumento de longitud, volumen o alguna otra dimensión métrica que sufre un cuerpo físico debido al aumento de temperatura que se provoca en él por cualquier medio. La contracción térmica es la disminución de propiedades métricas por disminución de la misma.

 

Donde:

α=coeficiente de dilatación lineal [°C^-1]

L₀ = Longitud inicial

L_f = Longitud final

T₀ = Temperatura inicial.

T_f = Temperatura final

PRÁCTICA DE CALOR Y TEMPERATURA

 

Introducción

  

Todos sabemos que cuando calentamos un objeto su temperatura aumenta. A menudo pensamos que calor y temperatura son lo mismo. Sin embargo, esto no es así. El calor y la temperatura están relacionadas entre sí, pero son conceptos diferentes. El calor es la energía total del movimiento molecular en un cuerpo, mientras que la temperatura es la medida de dicha energía. El calor depende de la velocidad de las partículas, de su número, de su tamaño y de su tipo. La temperatura no depende del tamaño, ni del número ni del tipo. El calor es lo que hace que la temperatura aumente o disminuya. Si añadimos calor, la temperatura aumenta. Si quitamos calor, la temperatura disminuye.

La temperatura no es energía sino una medida de ella; sin embargo, el calor sí es energía.

  

Objetivo

Esta práctica se elaboró con el fin de diferenciar la temperatura del calor (fría y caliente), también para conocer algunos cambios que provoca el calor.

  

Material

• Termómetro de mercurio
•  Interfaz Neulog
• Sensor de temperatura
•   Soporte universal
• Pinzas de sujeción doble y sencilla
•  Parrilla
•  Alcohol sólido
•  Encendedor
•  Matraz Harlem Mayer
•   Cristalizador

Sustancias utilizadas

•  Hielo

•  Agua

  

  

Ley de la termodinámica

La ley cero, conocida con el nombre de la ley del equilibrio térmico fue enunciada en un principio por Maxwell y llevada a ley por Fowler y dice:

“Dos  sistemas en equilibrio térmico con un tercero, están en equilibrio térmico entre sí”.

El equilibrio térmico debe entenderse como el estado en el cual los sistemas equilibrados tienen la misma temperatura.  Esta ley es de gran importancia porque permitió definir a la temperatura como una propiedad termodinámica y no en función de las propiedades de una sustancia. La aplicación de la ley cero constituye un método para medir la temperatura de cualquier sistema escogiendo una propiedad del mismo que varíe con la temperatura con suficiente rapidez y que sea de fácil medición, llamada propiedad termométrica.  En el termómetro de vidrio esta propiedad es la altura alcanzada por el mercurio en el capilar de vidrio debido a la expansión térmica que sufre el mercurio por efecto de la temperatura.  Cuando  se alcanza el equilibrio térmico, ambos sistemas tienen la misma temperatura.

Procedimiento

1.    Conectas el interfaz NeuLog a tu computadora y el sensor de temperatura.

2.    Tener el soporte universal con las pinzas de sujeción doble y sencilla

3.    Enlazas las pinzas de sujeción sencilla con el matraz Harlem Mayer

4.    Introduces el hielo en el matraz Harlem Mayer

5.    Tomas la temperatura con el sensor y termómetro

6.    Retiras el termómetro

7.    Pones la parrilla a bajo del matraz y colocas el alcohol sólido y lo enciendes

8.    El sensor seguirá en el matraz Harlem Mayer

9.    En el interfaz Neulog darás clic en la opción experimento en línea ahí eliges si quieres una tabla o grafica de datos y el tiempo.

10.    Ya que hayas elegido como quieres obtener tus datos y haya terminado el tiempo de tu experimento lo finalizas. Quitas el sensor de temperatura.

 

Tabla y gráfica de datos

Tiempo [Minutos]	Temperatura  1 [°C]
00:00.0	12.3
00:02.0	12.4
00:04.0	12.5
00:06.0	12.7
00:08.0	12.8
00:10.0	13
00:12.0	13.2
00:14.0	13.4
00:16.0	13.7
00:18.0	14.1
00:20.0	14.5
00:22.0	14.9
00:24.0	15.4
00:26.0	15.8
00:28.0	16.4
00:30.0	17
00:32.0	17.5
00:34.0	18
00:36.0	18.6
00:38.0	19.1
00:40.0	19.6
00:42.0	20.1
00:44.0	20.6
00:46.0	21.2
00:48.0	21.7
00:50.0	22.2
00:52.0	22.8
00:54.0	23.3
00:56.0	23.8
00:58.0	24.3
01:00.0	24.8
01:02.0	25.3
01:04.0	25.8
01:06.0	26.3
01:08.0	26.8
01:10.0	27.3
01:12.0	27.8
01:14.0	28.3
01:16.0	28.8
01:18.0	29.3
01:20.0	29.7
01:22.0	30.2
01:24.0	30.6
01:26.0	31.1
01:28.0	31.5
01:30.0	32
01:32.0	32.4
01:34.0	32.9
01:36.0	33.3
01:38.0	33.8
01:40.0	34.2
01:42.0	34.6
01:44.0	35
01:46.0	35.5
01:48.0	35.9
01:50.0	36.3
01:52.0	36.7
01:54.0	37.1
01:56.0	37.5
01:58.0	37.9
02:00.0	38.3
02:02.0	38.7
02:04.0	39
02:06.0	39.4
02:08.0	39.9
02:10.0	40.2
02:12.0	40.6
02:14.0	41
02:16.0	41.4
02:18.0	41.8
02:20.0	42.2
02:22.0	42.6
02:24.0	43.1
02:26.0	43.5
02:28.0	43.8
02:30.0	44.2
02:32.0	44.6
02:34.0	45
02:36.0	45.4
02:38.0	45.8
02:40.0	46.3
02:42.0	46.7
02:44.0	47.1
02:46.0	47.5
02:48.0	47.9
02:50.0	48.3
02:52.0	48.7
02:54.0	49.1
02:56.0	49.5
02:58.0	49.9
03:00.0	50.2
03:02.0	50.6
03:04.0	51
03:06.0	51.5
03:08.0	51.8
03:10.0	52.2
03:12.0	52.7
03:14.0	53.1
03:16.0	53.4
03:18.0	53.8
03:20.0	54.2
03:22.0	54.5
03:24.0	54.9
03:26.0	55.3
03:28.0	55.6
03:30.0	56
03:32.0	56.4
03:34.0	56.8
03:36.0	57.2
03:38.0	57.5
03:40.0	57.9
03:42.0	58.2
03:44.0	58.6
03:46.0	59
03:48.0	59.3
03:50.0	59.7
03:52.0	60
03:54.0	60.4
03:56.0	60.7
03:58.0	61
04:00.0	61.3
04:02.0	61.7
04:04.0	62
04:06.0	62.3
04:08.0	62.7
04:10.0	63.1
04:12.0	63.4
04:14.0	63.8
04:16.0	64.2
04:18.0	64.6
04:20.0	65
04:22.0	65.3
04:24.0	65.8
04:26.0	66.2
04:28.0	66.7
04:30.0	67.1
04:32.0	67.5
04:34.0	67.9
04:36.0	68.3
04:38.0	68.8
04:40.0	69.1
04:42.0	69.5
04:44.0	69.9
04:46.0	70.4
04:48.0	70.9
04:50.0	71.3
04:52.0	71.8
04:54.0	72.3
04:56.0	72.7
04:58.0	73.1
05:00.0	73.6

Procedimiento 2

1.    En 3 cristalizadores pones agua, en el primer cristalizador pones agua fría, en el segundo agua caliente y en el tercero pones un poco de agua fría y caliente.

2.    Tomas la temperatura de cada cristalizador

3.    Metes las manos al mismo tiempo en el cristalizador donde está el agua fría y caliente, los tardas unos segundos; después metes las manos en el cristalizador de agua normal (agua fría y caliente).

¿Qué sentiste? ¿Notaste la diferencia al meter las manos en el agua normal?

Conclusiones

Aprendimos a diferenciar cuando el agua está muy caliente, normal y fría.

A 10° c el agua esta fría, a 46.8° c el agua está caliente y a 22.6° c el agua está normal.

También hay un momento en que el agua se mantiene por un momento, cuando llega a los 100°c en lugar de aumentar, disminuye y el agua se evapora.

Bibliografías

http://www.quimicaweb.net/grupo_trabajo_ccnn_2/tema3/

http://fluidos.eia.edu.co/fluidos/principios/termodinamica0.html

Cambios que provoca el calor

Todos los días ocurren cambios en la materia que nos rodea. Algunos hacen cambiar el aspecto, la forma, el estado. A estos cambios los llamaremos cambios físicos de la materia.

Entre los cambios físicos más importantes tenemos los cambios de estado, que son aquellos que se producen por acción del calor.

Podemos distinguir dos tipos de cambios de estado según sea la influencia del calor: cambios progresivos y cambios regresivos.

•    Cambios progresivos son los que se producen al aplicar calor.

Estos son: sublimación progresiva, fusión y evaporación.

·       Sublimación progresiva:

Es la transformación directa, sin pasar por otro estado intermedio, de una materia en estado sólido a estado gaseoso al aplicarle calor.

Ejemplo:

Hielo (agua en estado sólido) + temperatura = vapor (agua en estado gaseoso)

·       Fusión:

Es la transformación de un sólido en líquido al aplicarle calor.

Es importante hacer la diferencia con el punto de fusión, que es la temperatura a la cual ocurre la fusión. Esta temperatura es específica para cada sustancia que se funde.

Ejemplos:

Cobre sólido + temperatura = cobre líquido.

Cubo de hielo (sólido) + temperatura = agua (líquida).

El calor acelera el movimiento de las partículas del hielo, se derrite y se convierte en agua líquida.

·        Evaporación:

Es la transformación de las partículas de superficie de un líquido, en gas, por la acción del calor.
Este cambio ocurre en forma normal, a temperatura ambiente, en algunas sustancias líquidas como agua, alcohol y otras.
Ejemplo:
Cuando te lavas las manos y las pones bajo la máquina que tira aire caliente, éstas se secan.
Sin embargo si le aplicamos mayor temperatura la evaporación se transforma en ebullición.

       

Ebullición:

Es la transformación de todas las partículas del líquido en gas por la acción del calor aplicado.

En este caso también hay una temperatura especial para cada sustancia a la cual se produce la ebullición y la conocemos como punto de ebullición.

Ejemplos:

El agua tiene su punto de ebullición a los 100º C, alcohol a los 78º C. (el término hervir es una forma común de referirse a la ebullición).

• Cambios regresivos estos cambios se producen por el enfriamiento de los cuerpos y también distinguimos tres tipos que son: sublimación regresiva, solidificación, condensación.

·       Sublimación regresiva:

Es el cambio de una sustancia de estado gaseoso a estado sólido, sin pasar por el estado líquido.

 

·       Solidificación:

Es el paso de una sustancia en estado líquido a sólido.
Este cambio lo podemos verificar al poner en el congelador un vaso con agua, o los típicos cubitos de hielo.

 

·        Condensación.

Es el cambio de estado de una sustancia en estado gaseoso a estado líquido.

Ejemplo: El vapor de agua al chocar con una superficie fría, se transforma en líquido. En invierno los vidrios de los micros se empañan y luego le corren "gotitas"; es el vapor de agua que se ha condensado. En el baño de la casa cuando nos duchamos con agua muy caliente y se empaña el espejo, luego le corren las "gotitas " de agua.

Ejemplos:

"El roce de los esquíes produce fusión de la nieve, formando una capa de agua que favorece el deslizamiento"
"Si el agua no se evaporara, no tendríamos lluvias".
"Los distintos subproductos que se obtienen del petróleo, se logran gracias a la separación de ellos mediante el punto de ebullición."

TRANSMISIÓN DE CALOR

Es el proceso por el que se intercambia energía en forma de calor entre distintos cuerpos, o entre diferentes partes de un mismo cuerpo que están en distinto nivel energético. 

El calor se transfiere mediante convección, radiación o conducción. Aunque estos tres procesos pueden tener lugar simultáneamente, puede ocurrir que uno de los mecanismos predomine sobre los otros dos.

·       La conducción requiere contacto físico entre los cuerpos que intercambian calor.
Ejemplo
El calor se transmite a través de la pared de una casa fundamentalmente por conducción.

·       La radiación no hace falta que los cuerpos estén en contacto ni que haya materia entre ellos.
Tipos de radiación
Radiación electromagnética
Radiación ionizante
Radiación de Cerenkov
Radiación corpuscular
Radiación solar
Radiación de súper voltaje
Radiación nuclear
Radiación de cuerpo negro
Radiación no ionizante
Radiación de antimateria
Radiación cósmica

Ejemplo
El agua de una cacerola situada sobre un quemador de gas se calienta en gran medida por convección.

·       La convección se produce a través del movimiento de un líquido o un gas en contacto con un cuerpo de temperatura diferente.
Tipos de convección:
convección forzada
convección libre.
La convección libre consiste en la transferencia de calor cuando el fluido suficientemente lejos del sólido está parado y la convección forzada se produce cuando el fluido se mueve lejos del sólido

Ejemplo
La Tierra recibe calor del Sol casi exclusivamente por radiación.

LEY DE BOYLE

Relación entre la presión y el volumen de un gas cuando la temperatura es constante




 

Fue descubierta por Robert Boyle en 1662. Edme Mariotte también llegó a la misma conclusión que Boyle, pero no publicó sus trabajos hasta 1676. Esta es la razón por la que en muchos libros encontramos esta ley con el nombre de Ley de Boyle y Mariotte.

La ley de Boyle establece que la presión de un gas en un recipiente cerrado es inversamente proporcional al volumen del recipiente, cuando la temperatura es constante.




LEY DE GAY LUSSAC

En aumentar la temperatura, el volumen del gas aumenta si la presión se mantiene constante.

 


LEY DE CHARLES
La Ley de Charles y Gay-Lussac, o simplemente Ley de Charles, es una de las leyes de los gases. Relaciona el volumen y la temperatura de una cierta cantidad de gas ideal, mantenido a una presión constante, mediante una constante de proporcionalidad directa.




LEYES DE LOS GASES




Delos tres estados de las materia, en el estado gaseoso las interacciones entre sus partículas son mínimas, por lo que es en este caso donde el estudio y la interpretación de los resultados obtenidos es menos complicada. Como resultado de tales estudios se ha llegado a establecer una serie de generalizaciones empíricas que se incluye bajo la denominación de leyes de los gases, las cuales describen el comportamiento de dichas sustancias en determinadas condiciones especiales.

Si un gas es introducido en un recipiente cerrado, sus moléculas se moverán según las consideraciones de la teoría cinética molecular, con una velocidad que aumentará con la temperatura.

Suponiendo que un determinado número de moléculas, las cuales se pueden expresar en función al número de moles (n), se llevan a un recipiente cerrado de volumen (V) y a una temperatura kelvin (T), las moléculas se moverán chocando contra las paredes del recipiente ejerciendo una fuerza F que al expresarse con relación al área S de la pared determinará una presión (P), que es dependiente del número de choques. La presión, la temperatura, y el volumen de una muestra de gas son sus variables de estado.                                             








LEY COMBINADA
Las dos primeras leyes pueden utilizarse, como se ya se indicó, para averiguar el nuevo volumen que adquiere un gas cuando se modifica su temperatura y su presión, pero no cuando ambas variables lo hacen de manera simultánea. Sin embargo, en la práctica, lo más frecuente es que así suceda.

La ley combinada de los gases es una suma de las leyes de Boyle y de Charles, incluso la ley de Gay Lussac. Al final, resulta la ecuación general:

ViPiTf=VfPfTi

La ley de Boyle y la ley de Charles han sido verificadas y confirmadas mediante cuidadosas realizaciones experimentales. En ciertas condiciones de temperatura y/o presión, las propiedades de la mayor partye de los gases reales se desvóan por completo de las de un gas ideal. Para estos casos existen otras ecuaciones.