3 Febrero 2017 Variacion de densidad con la Temperatura PDF

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“Variación de la densidad con la temperatura” 3 FEBRERO 2017

Gracias a los cambios de temperatura, se puede apreciar los diferentes estados de la materia que existen. Un ejemplo claro sobre cambios de estado de la materia es el agua como fluido la cual en temperatura ambiente se presenta en estado líquido. Con ella, se puede apreciar que a medida en que la temperatura baja esta puede llegar a solidificar y convertirse en hielo (solidificación) y que a medida en que la temperatura sube esta puede llegar a evaporizarse y convertirse en estado gaseoso (vaporización). No solo un cambio en el estado de la materia puede llegar a ocurrir, sino que, además, la densidad del agua varía con respecto a la temperatura a la que esta esté. En el siguiente experimentó se llevará a cabo la práctica sobre variar la temperatura del agua en forma de calentamiento y de enfriamiento, para así tomar las densidades en cada una de las temperaturas medidas. Además, se investigará sobre la importancia que tiene la variación de la densidad del agua con respecto a los procesos vitales y físicos que ocurren en el planeta.

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Registrar las variaciones de la densidad del agua frente a los cambios de temperatura.

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Demostrar los cambios de temperatura al inicio y al final de la bureta.

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Calcular los promedios con los cambios de temperatura.

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Realizar un gráfico donde se vea reflejado las temperaturas y densidades obtenidas en el experimento.

Temperatura

La temperatura es una propiedad física que se refiere a las nociones comunes de calor o ausencia de calor, sin embargo, su significado formal en termodinámica es más complejo. Termodinámicamente se habla de la velocidad promedio o la energía cinética (movimiento) de las partículas de las moléculas, siendo de esta manera, a temperaturas altas, la velocidad de las partículas es alta, en el cero absoluto las partículas no tienen movimiento. A menudo el calor o el frío percibido por las personas tiene más que ver con la sensación térmica, que con la temperatura real. Fundamentalmente, la temperatura es una propiedad que poseen los sistemas físicos a nivel macroscópico, la cual tiene una causa a nivel microscópico, que es la energía promedio por la partícula. Y actualmente, al contrario de otras cantidades termodinámicas como el calor o la entropía, cuyas definiciones microscópicas son válidas muy lejos del equilibrio térmico, la temperatura solo puede ser medida en el equilibrio, precisamente porque se define como un promedio.

Termómetro El termómetro es un instrumento de medición de temperatura. Desde su invención ha evolucionado mucho, principalmente a partir del desarrollo de los termómetros electrónicos digitales. Inicialmente se fabricaron aprovechando el fenómeno de la dilatación, por lo que se prefería el uso de materiales con elevado coeficiente de dilatación, de modo que, al aumentar la temperatura, su estiramiento era fácilmente visible. La sustancia que se utilizaba más frecuentemente en este tipo de termómetros ha sido el mercurio, encerrado en un tubo de vidrio que incorporaba una escala graduada, pero también alcoholes coloreados en termómetros grandes.

Variación de la densidad con la temperatura

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En general, la densidad de una sustancia varía cuando cambia la presión o la temperatura, y en los cambios de estado. Cuando aumenta la presión, la densidad de cualquier material estable también aumenta. Como regla general, al aumentar la temperatura, la densidad disminuye (si la presión permanece constante). Sin embargo, existen notables excepciones a esta regla. Por ejemplo, la densidad del agua dulce crece entre el punto de fusión (a 0 °C) y los 4 °C. Esta característica en conjunto con otras asociadas a su comportamiento magnético y eléctrico constituye la gran versatilidad de este fluido y su papel primordial en casi todos los procesos vitales. Importancia de la variación de la densidad del H20 con respecto a los procesos vitales y físicos del planeta

Una propiedad importante de la densidad del agua es que es muy estable, ya que esta varía muy poco a los cambios de presión y temperatura. En diferentes aplicaciones metrológicas, el agua es usada ampliamente como patrón de referencia de densidad para las determinaciones de densidad y volumen. Las propiedades físicas del agua como su punto de ebullición (100 °C) y su punto de fusión (0 °C), son sustancialmente importantes ya que junto a las condiciones ambientales del planeta permiten que las aguas superficiales que se encuentran en estado líquido en la tierra y en los tejidos de los seres vivos, puedan ser aptas para el desarrollo de los procesos vitales. La enorme capacidad calorífica del agua (18cal/mol. °C o 1 cal/g ºC) permite almacenar gran cantidad de calor en esta sin que su temperatura varíe bruscamente. Esta propiedad brinda una estabilidad térmica al agua impidiendo que se caliente o se enfríe rápidamente, convirtiéndose en un medio de protección de los cambios bruscos de temperatura para los seres vivos actuando como un regulador de temperatura corporal, además de ayudar a mantener el clima en la Tierra. Otra de las propiedades físicas más curiosas e importantes del agua es su dilatación anómala.

1. En el laboratorio se ubicarán 2 estaciones, a cada grupo de trabajo se le asigna una estación; con una bureta, un termómetro, un pichel, una probeta y un beaker. 3

2. En cada estación el grupo de estudiantes determinara la temperatura del líquido contenido en la bureta colocando el termómetro en la parte superior. 3. Una porción del agua (50 ml) deberá ser vertida en un beaker previamente pesado. Al líquido vertido se le debe volver a determinar la temperatura. 4. Se pesa el beaker con el contenido de agua. 5. Calcule la densidad del fluido conociendo el volumen del líquido vertido y la masa reportado por la balanza. 6. Determinar una temperatura promedio entre la tomada arriba en la bureta y la determinada en el beaker. (El procedimiento debe realizarse rápidamente para evitar mucha variación entre la temperatura inicial y la final). 7. Repetir el proceso hasta conseguir suficientes valores de temperatura para que se complete el rango entre los 2°C y los 50°C y poder graficarlos.

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