Calentando con agua caliente
En este experimento se van a mezclar de agua fría y agua caliente en un vaso termostático para medir la temperatura final y,
mediante la conservación de la energía y la ecuación calorimétrica, comparar la temperatura teórica y la experimental.
Es conveniente que este experimento vaya seguido del experimento sobre el calor específico del aluminio.
para poder comparar los resultados.
Enlace al guión de laboratorio.
Material- Vaso termostático- Dos termómetros - Vaso de precipitado - Mechero, rejilla y soporte - Probeta |
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El vaso termostático suele ser parte del material habitual de los equipos de termología o de mecánica. |
Comentarios a la preparación del montaje
PRECAUCIÓN. Si se trabaja con fuego y con agua caliente hay que tomar las precauciones adecuadas. Conviene tener a mano pomada para quemaduras.
El vaso termostático viene con una tapa que completa el aislamiento. En este experimento se trabaja con temperaturas bajas,
es poco útil y molesta bastante para la manipulación. Es perfectamente prescindible.
Tener en cuenta el calor absorbido por el vaso termostático complica muchísimo el experimento.
Se puede omitir si se trabaja con bajas temperaturas y pequeños incrementos de la temperatura.
Por eso conviene utilizar masas de agua fría grandes y masas de agua caliente pequeñas, que producen pequeños incrementos de la
temperatura. Por el mismo motivo, se ha de leer la temperatura máxima que se obtiene en el momento de la mezcla, antes de que el
vaso absorba calor para ponerse a la nueva temperatura.
Es importante tener en cuenta que al pasar el agua caliente a la probeta, que está fría, la temperatura del agua bajará.
Por eso hay que medir la temperatura del agua caliente en la probeta justo antes de añadirla al vaso.
Aspectos didácticos
Este trabajo pretende:
- Observar el efecto del almacenamiento de energía en el agua debido a su elevado calor específico.
- Aplicar la conservación de la energía a los intercambios de calor.
- Contrastar la validez del modelo de la ecuación calorimétrica comparando los resultados teóricos y los experimentales y explicando su diferencia.
Es muy interesante hacer ver que pequeñas cantidades de agua caliente provocan grandes elevaciones de temperatura, sobre todo si se comparan con
las que producen masas iguales de otros sólidos calientes en experimentos como el del calor específico del aluminio.
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Conviene hacer ver que, lo que en el laboratorio llamamos vaso termostático, es un termo doméstico, con el que están familiarizados.
Desmontar un termo o vaso termostático y hacer ver cómo está diseñado para evitar la conducción (doble pared), la convección (hecho
el vacío entre las dos paredes) y la radiación (paredes plateadas) y así reducir al mínimo la transmisión de energía a través de sus paredes.
Hay que hacer ver que la temperatura teórica calculada será siempre superior a la experimental debido a que en el laboratorio son
inevitables las fugas de energía a través de la pared para calentar el termo y por su boca debido a la evaporación del agua.
 Material necesario |
 Medición de la temperatura del agua caliente en la probeta |
