Instituto Tecnológico de Apizaco Ingeniería Electrónica Tópicos Selectos de Física
EQUILIBRIO TÉRMICO Ley
cero de la Termodinámica Termodinámica
Cristina Melissa Flores C. Gustavo Gutiérrez M. Adrian Luna Palma 2do Semestre
OBJETIVO GENERAL
El objetivo de este experimento es demostrar el equilibrio térmico entre dos líquidos (H 0) a diferentes temperaturas y, de igual forma, dar a conocer las 2
causas que tiene sobre la fauna de un lago.
INTRODUCCIÓN TEÓRICA TEMPERATURA: La temperatura es una magnitud proporcional a la energía cinética promedio de las partículas en un cuerpo. y
EQUILIBRIO TERMICO Cuando un cuerpo caliente entra en contacto con un cuerpo frío hay un intercambio de energía (del más caliente al más frío), debido a que las partículas del cuerpo caliente tienen más energía en promedio que las partículas del cuerpo frío. Dos cuerpos están en equilibrio térmico, cuando sus partículas no intercambian una cantidad neta de energía, siendo por consiguiente, iguales sus temperaturas. y
EFECTOS SOBRE LA FAUNA DE UN LAGO La temperatura es un factor de importancia en todos los seres vivos, procesos biológicos y ecológicos. Los animales de sangre caliente regulan y mantienen una temperatura estable. Los animales de sangre fría (peces, anfibios y reptiles) no poseen de esta capacidad y dependen del medio externo para regular su temperatura. y
En el caso de los peces, el intercambio de calor es el agua, buscando aguas más frías o calientes de acuerdo a su necesidad. La
temperatura influye sobre su actividad, apetito, digestión, desarrollo, crecimiento y enfermedades. La
tolerancia de un pez a las temperaturas límite depende de sus características genéticas y de las condiciones ambientales a las que estuvo expuesto a lo largo de su vida. Debido
a estas diferencias de tolerancia entre cada especie de pez dentro de un lago, sucede la adaptación de las poblaciones, en cuyos casos algunas especies desaparecen y otras sobreviven.
RESUMEN Se consiguieron dos recipientes con H
O 2
a distintas temperaturas T =52.7 ÝC y 1
T = 24.2ÝC. 2
La
fórmula que describe el equilibrio térmico es: T1 + T2 / 2. Es decir, la
temperatura que ambos sistemas ´aisladosµ deben alcanzar de tal forma que no haya un intercambio de flujo de calor. Entonces: (52.7 ÝC + 24.2ÝC)/ 2 = 38.4 5ÝC. Este resultado es el predicho para el equilibrio térmico de ambos líquidos. Por medio del experimento se intentara comprobar esta deducción teórica.
METODOLOGÍA 1. Para la parte teórica usamos de la formula ya mencionada, obtuvimos de forma teórica el equilibrio térmico de ambos sistemas. (38.45 Ý C) 2. Para el experimento conseguimos dos líquidos a temperaturas iniciales diferentes (T =52.7 ÝC y T = 24.2ÝC.) 1
2
3. Vertimos ambos líquidos en recipientes de vidrio individuales y se colocan uno dentro del otro para que exista un flujo de calor. 4. Realizamos registros de las temperaturas cada minuto para verificar cambios en cada uno por medio de un termómetro electrónico (Phywe). 5. Ejecutamos la estadística descriptiva de los datos obtenidos en el experimento y obtuvimos una gráfica usando Excel. 6. Posteriormente vertimos ambos líquidos (con iguales condiciones iniciales) en un contenedor de material adiabático y tomamos su temperatura con termómetro electrónico (Cobra3) conectado a una P C para obtener una gráfica del equilibrio térmico.
MATERIAL
Termómetro Electrónico Cobra3 Vaso de precipitados Cronometro Contenedor Adiabático
Soporte universal Tenazas Frasco de vidrio pequeño
RESULTADOS 33
35 30 25
22 20
20 15 10 5
0 1
0
2
1
1
0
Frecuencia Columna1
Media Error típico Mediana Moda
29,44125 0,46776365 28,65 25,7
Desviación e 4,18380524 Varianza de l 17,5042263 C la se
F recu en cia
Curtosis
7,81967545
Coeficiente
2,35760191
22,80715
0
26,70715
22
Rango
24,3
30,60715
33
Mínimo
24,9
34,50715
20
Máximo
49,2
38,40715
1
Suma
42,30715
2
Cuenta
46,20715
1
Mayor (1)
49,2
50,10715
1
Menor(1)
24,9
0
Niv el de con 0,93106023
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13 12
12
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10
10
10 8 8 6 6 4 2 0
0
0 24,46428 25,53571 26,60714 27,67857 28,74999 29,82142 30,89285 31,96428 33,03571 y Fr c "
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CONCLUSIONES El equilibrio térmico funciona si se tienen dos sistemas aislados, es decir, si no existen perdidas de calor hacia el ambiente o si el sistema 1 se encuentra en equilibrio con su entorno. El equilibrio térmico afecta a diferentes especies marinas debido al cambio de temperatura que causa. Si se vierten desechos con mayor temperatura en un lago con una menor, ese cambio de temperatura que implica el equilibrio puede afectar el punto de tolerancia de los peces que habitan ahí.
BIBLIOGRAFÍA 1. http://www.rena.edu.ve/TerceraEtapa/Fisica/TempEquilibrio.html (Red Escolar Nacional) Temperatura y Equilibrio Térmico Ministerio del Poder Popular para Ciencia, Tecnología e Industrias Intermedias del Gobierno Bolivariano de Venezuela. Fecha de consulta: Feb. 25, 2011. 2. http://www.flyfishingargentina.com/ecologia/salmonidosytemperatura.html Temperatura: Supervivencia y Comportamiento de los salmónidos Alejandro Del Valle, Director del CEAN Fecha de consulta: Feb. 2 6, 2011.
