Sabes que la energía fluye entre los sistemas y que este flujo se da en primera instancia por un gradiente térmico, donde el calor se dirige del sistema con mayor temperatura al de menor temperatura. Ahora aplicarás lo que has estudiado sobre la energía en forma de calor en esta unidad. Lee cada una de las siguientes situaciones donde hay flujo de calor. Realiza los cálculos necesarios (incluye su desarrollo) y responde lo que se te solicita con base en ellos. Es importante mencionarte que los datos cambiarán cada vez que ingreses a la actividad, por lo que te sugerimos tomar nota de ellos. Es indispensable que registres los datos asignados por la plataforma, de lo contrario no será posible evaluar tu actividad. 1. Después de varias horas de sueño en las que permaneces cobijado, al despertar tu temperatura corporal es de: 35 °C , pero en tu habitación la temperatura es diferente, dado que hay una masa de aire a 21 °C . Cuando te levantas hay un intercambio de energía entre tu cuerpo y el medio ambiente, pero:
a. ¿Quién gana calor? El aire es el que gana calor. b. ¿Cuál es la magnitud de la ganancia? Cantidad de calor absorbida = m.C.Δt = m.C.(Tfinal -Tinicial) Cantidad de calor emitida = m.C.Δt =
m.C.( Tinicial -Tfinal) Aire ( 20687.92 ) (0.24/ )( − 1 7 ) )(0.83/ )(35 0.83/ )( 35 − ) Cuerpo humano: (56000 )( ( 20687.92 ) (0.24/ )( − 1 7 ) (56000 )(0.83/ )(35 − )
4965,10 T - 84406,71=1626800-46480T
(496 4965, 5,10 10 + 46 46480 480)) = 1711 1711206 206,71 ,71
(51445,10) = 17 1711 1120 206, 6,71 71 = 17 1711 1120 206, 6,71 71/5 /514 1445 45,1 ,10 0 = 33, 33,26 26
Calor absorbido por el aire: (20687.92)(0.24/ )(3326
−
17 ) = 807 073 32,54cal )(0.83/ )(35 56000)( 0.83/ )( 35 − Calor cedido por el cuerpo: (56000 33,26 )=80875,20cal
c. ¿Cuál es la temperatura del equilibrio térmico?
33,26 °C
Considera que tu masa corporal es de 63 000 g, la masa de aire de tu habitación es de 20687.92 g, el calor específico de l aire es de 0.24 el del cuerpo humano 0.83
y
.
2. Después de levantarte y bañarte decides planchar tu ropa que se encuentra en una habitación con una temperatura de 23 °C . Como es una prenda delicada, programas la plancha en un punto muy bajo, a la misma temperatura que la ropa. ¿Cuánto calor hay entre la ropa y la plancha? ¿Quién transfiere la energía? El calor es una energía que se transfiere en virtud de la diferencia de temperatura, del cuerpo más caliente al más frío. En este caso la ropa y la plancha se han fijado a la misma temperatura, por lo tanto no hay transferencia de calor entre la ropa y la plancha, ninguno transfiere energía al otro.
3. Para desayunar preparas café soluble en 600 ml de de agua (1000 ml =1000 =1000 g de agua) a 92 °C . Si tomas 200 ml en en una taza, a la cual le añades 25 g de agua a 15 °C para para disminuir su temperatura:
a. ¿Cuál es la temperatura final del café? Considera que el calor específico es el mismo para el agua y para el café preparado. A) 200
C_agua (92-T) = 25 C_agua (T-15) 8 (92-T) = T-15 T = 83.44 °C
b. Los 400 ml restantes restantes del café preparado los vacías en un termo y como se ha enfriado un poco mientras desayunabas ahora tiene una temperatura de 89 °C . Al mediodía, cuando tomas tu café en el almuerzo te das cuenta de que tiene la misma temperatura. ¿Por qué se mantuvo la temperatura del café preparado en el termo? A) 200 El café se mantiene en su temperatura porque se lo ha colocado en un termo de paredes aislantes.
