¿Quién se calentará antes?

Introducción

En las gráficas de calentamiento situamos en el eje de ordenadas (eje y) a la temperatura (ºC) y en el eje de abcisas (eje x) el tiempo de calentamiento (minutos). De este modo observamos el comportamiento térmico de cualquier sustancia PURA (simple o compuesta) cuando va recibiendo calor de una fuente o foco caliente.

La energía CEDIDA por el foco caliente se mide en Julios, y está relacionada con el tiempo (min) medinte la potencia del foco caliente: P= E/t. Es decir podemos calcular la energía calorífica o calor cedido por el foco caliente si conocemos su potencia y el tiempo de calentamiento.

La bibliografía nos proporciona los datos reales de los calores específicos de diferentes sustancias:

Hipótesis

1. El cuerpo que más se calienta es el que tiene más calor específico.
2. El cuerpo que más se calienta es el que tiene menos calor específico.

Condiciones iniciales

• Estamos suponiendo que tomamos una muestra de masa igual para cada sustancia, y que la temperatura inicial es la misma para  todas ellas.
• Despreciamos cualquier tipo de pérdidas o procesos de intercambios de energía que no ocurren entre los focos caliente y frío.
• Suponemos que el foco caliente tiene  580,5555 w de potencia, es decir, proporciona al foco frío 580,5555 julios cada segundo que transcurre.

Tareas

1. CONSTRUIR UNA CURVA DE CALENTAMIENTO

• Calentando con nuestro foco caliente (P=580,5555 W) , tomaremos 1 kg de algunas sustancias de la tabla anterior, y las calentaremos desde una temperatura inicial de 20ºC
• Elige las sustancias siguientes
•  agua
• dos metales
• otra dos sustancias que no sean metálicas
• Realiza los cálculos para completar una tabla similar a esta para cada sustancia

 

• Una vez completada una tabla para cada sustancia elegida, construye todas las curvas de calentamiento bajo los mismos ejes. 
• Precaución: ¿ha cambiado alguno de estado para el tiempo de medida? Investiga en la Red.

2. EXTRAER CONCLUSIONES DE NUESTRAS CURVAS DE CALENTAMIENTO
Los datos que hemos representado no son experimentales a pesar de que hemos utilizado datos reales. Ello se debe a que las condiciones iniciales son difíciles de cumplir. Sin embargo, las conclusiones sí que serán válidas para verifcar (¿verdad o mentira?) nuestra hipótesis.

2. CONSTRUIR NUESTRAS CONCLUSIONES
Cada grupo preparará una pequeña presentación (máximo 4 diapositivas) en las que muestre el "posible" dispositivo experimental que emplearía en el laboratorio para demostrar estos datos, las tablas de datos con los resultados numéricos, y la última, UNA gráfica de calentemiento para las cinco sustancias. La conclusión del grupo debe ser evidente a través de la gráfica y servirá de base para la argumentación de una hipótesis o la contraria.
La conclusión final, será subida al blog de aula.