Leccion 06-Introducción A La Temodinamica 2024

Universidad Tecnológica de Panamá
Facultad de Ciencias y Tecnología

Laboratorio de Química General para Ingenieros
Profesor(a): ING. GLORIA VALDÉS

Grupo_________________________ Fecha _________________________________
Nombre _______________________ Cédula ________________________________
Objetivos de aprendizaje:
Al finalizar la clase, YO podré:
1. ____ Definir que es energía y cuantos tipos de energía hay.
2. ____ Explicar la diferencia entre Calor y Temperatura.
3. ____ Explicar lo que es un proceso endotérmico y un proceso exotérmico.
4. ____ Definir que es un sistema, alrededores y describir los diferentes tipos de sistemas.
5. ____ Definir que es Termodinámica y enunciar las leyes que la rigen.
6. ____ Explicar cualitativa y cuantitativamente el proceso de cambio de fase de una masa
de agua cuando se le aplica calor.
7. ____ Explicar que es calorimetría, las partes y funcionamiento de un calorímetro.
AGENDA DE TRABAJO
I. Pre-sesión virtual
Observa los siguientes videos y responde el siguiente cuestionario:
Video N° 1: Calor y Temperatura (6:45 min)

https://youtu.be/PW_F_AhQ2P8
1. Define los siguientes términos:

a. Energía.
b. Energía interna.
c. Energía potencial.
d. Energía cinética
e. Energía térmica.
2. Indica la diferencia entre evaporación y condensación. Dé 3 ejemplos de la vida cotidiana

en donde ocurren.
3. Explica a nivel molecular porqué experimentamos una sensación de frío al salir de la

ducha o piscina.
Video N° 2: ¿Qué es el calor REALMENTE? (5:48 min)

https://youtu.be/HRJ0jgBeIIg
1. Indica la diferencia entre calor y temperatura. ¿Cómo se miden?

2. Explica a nivel molecular lo que ocurre cuando un cuerpo absorbe calor.
3. ¿A qué llamamos equilibrio térmico?
4. ¿Cuándo un proceso puede ser considerado endotérmico o exotérmico?
5. Explica por qué el agua es considerada un líquido adherente.
II. Actividad(es) colaborativas durante sesión virtual de laboratorio en el horario

asignado
Actividad N° 2: Estudio de caso-intercambio de calor (15 minutos)
Moja un trozo de toalla absorbente en alcohol y frota con ella el dorso de tu mano hasta
humedecerlo.
a. Describe la sensación que te produce en la mano.
b. ¿Después de un tiempo la mano se seca, que le ocurrió al alcohol?
c. Mientras la mano esta húmeda con el alcohol, qué sensación se produce.
d. Una vez que se secó totalmente el alcohol ¿notaste alguna sensación de cambio
en la piel de tus manos? Explica lo ocurrido en función de lo aprendido sobre calor.
e. Discute con tus compañeros los cambios observados al realizar las experiencias
con el alcohol en tu mano.
Desafío: ¿por qué los globos aerostáticos, que se mantienen en el aire por medio
de aire caliente, cuando se enfrían comienzan a caer?
Actividad N° 3: Cambio de fases del agua, calor específico y calor latente (45 minutos)
3.1 Observa el comportamiento a nivel molecular de una masa de agua que experimenta cambios de fase
al aplicarle calor en el siguiente vínculo:
https://interactives.ck12.org/simulations/chemistry/phases-of-matter/app/index.html?screen=sandbox
Nota: Debe registrarse en el sitio con una cuenta de facebook, gmail u otra, el uso es gratuito.
3.2 Discute el comportamiento de las moléculas en los diferentes cambios fases.
3.3 Conteste las preguntas basado en el siguiente proceso:
Una masa de 55 g de hielo que pasa de – 10 oC a vapor de agua a 120 oC. (10 min)
a- Realice los cálculos correspondientes a cada etapa del proceso. Q= mC∆T=g(J/g°C)(°C)=J

b- Confeccione un gráfico de temperatura en oC (rangos) vs la energía añadida en forma de calor
en J e identificar el número de fases por la que pasa el agua.
Etapa Rango de Temperatura Joule

1 -10°C a 0°C
2 0°C a 0°C
3 0°C a 100°C
4 100°C a 100°C
5 100°C a 120°C
c- La cantidad total de calor en J requerida en la transformación.
Propiedad Termodinámica Valor

Calor específico del agua sólida 0.49 cal/g°C (210 J/g°C)
Calor específico del agua líquida 1 cal/g°C (4.18 J/g°C)
Calor específico del agua gaseosa 0.48 cal/g°C (2.01 J/g°C)
Calor de fusión del agua 80 cal/g (334.72 J/g)
Calor de vaporización del agua 540 cal/g (2259.36 J/g)
3.4 A continuación, accede al simulador, a través del siguiente enlace y verifica tu respuesta
https://teachchemistry.org/classroom-resources/heating-curve-of-water-simulation
Instrucciones de uso del simulador

Modifique los gramos de agua.
Coloque los puntos de inicio (1) y

final del proceso (2), sobre cualquier
punto de la línea azul
Clic en calcular
Reinicio de los cálculos
Desafío: Discute con tus compañeros lo que sucede a nivel molecular con la temperatura
mientras se produjeron los cambios de fase. ¿Por qué en los cambios de estado la temperatura
permanece constante?
Actividad N° 4: Conceptos de calorimetría (30 minutos)
 Observa el siguiente video y conteste las preguntas.
o Video N° 4: CALORIMETRÍA (Parte I): "Las Propiedades Térmicas” (4:07 min)

https://youtu.be/wPtevrTMp0A
1. ¿Qué es calorimetría? En que leyes se basan

2. ¿Qué es un calorímetro? Haga un diagrama identificando sus partes.
3. Defina capacidad calorífica y calor específico. Escriba las fórmulas. ¿Cuáles son sus
unidades? ¿Cuál es la relación entre estos dos conceptos?
4. Indique la diferencia entre calor latente de fusión y calor latente de evaporación.
Observa los videos 5 y 6, luego resuelve las siguientes interrogantes.
o Video N° 5: Cantidad de calor. (2:06 min)

https://youtu.be/jdWjG5Tz-vU
o Video N° 6: CALORIMETRÍA (PARTE IV): “Experimentando con el Calorímetro"

(5:22 min) https://youtu.be/Se6KruYNR5g
1. Explique cómo funciona el calorímetro.

2. Indique la función de cada parte del calorímetro.
3. ¿En qué sentido fluye el calor dentro de un calorímetro? Explique con un ejemplo usando
los términos calor cedido, calor ganado y equilibrio térmico.
Desafío: ¿Cómo el calor cedido, el calor ganado y el equilibrio térmico se relacionan con un
vaso de agua al cual se le agrega hielo y después de un rato el hielo desaparece?
III. Actividad post-sesión virtual de laboratorio
Revisa la información sobre calorimetría proporcionada en el siguiente vínculo.
1. Conceptos básicos sobre calorimetría:

https://es.khanacademy.org/science/chemistry/thermodynamics-chemistry/internal-energy-
sal/a/heat
Luego explica cómo se propaga el calor en una taza de té.
2. Observa el siguiente video: Leyes de la Termodinámica/ Ley Cero – (5:00 min)

https://youtu.be/gcx46xGxBqc
 ¿Qué es la termodinámica y en que principios se basa?

 ¿Qué dice la ley cero de la termodinámica? Dé un ejemplo de su aplicación en la vida
cotidiana.
 ¿Qué dice la primera ley de la termodinámica?
 ¿Qué diferencia hay entre el sistema y los alrededores?
 Indique la diferencia existente entre: sistema aislado, sistema abierto y sistema
cerrado.

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Video N° 1: Calor y Temperatura (6:45 min)

1. Define los siguientes términos:

2. Indica la diferencia entre evaporación y condensación. Dé 3 ejemplos de la vida cotidiana

3. Explica a nivel molecular porqué experimentamos una sensación de frío al salir de la

Video N° 2: ¿Qué es el calor REALMENTE? (5:48 min)

1. Indica la diferencia entre calor y temperatura. ¿Cómo se miden?

II. Actividad(es) colaborativas durante sesión virtual de laboratorio en el horario

Actividad N° 2: Estudio de caso-intercambio de calor (15 minutos)

3.2 Discute el comportamiento de las moléculas en los diferentes cambios fases.

3.3 Conteste las preguntas basado en el siguiente proceso:

a- Realice los cálculos correspondientes a cada etapa del proceso. Q= mC∆T=g(J/g°C)(°C)=J

Etapa Rango de Temperatura Joule

c- La cantidad total de calor en J requerida en la transformación.

Propiedad Termodinámica Valor

Instrucciones de uso del simulador

Coloque los puntos de inicio (1) y

Reinicio de los cálculos

Actividad N° 4: Conceptos de calorimetría (30 minutos)

 Observa el siguiente video y conteste las preguntas.

o Video N° 4: CALORIMETRÍA (Parte I): "Las Propiedades Térmicas” (4:07 min)

1. ¿Qué es calorimetría? En que leyes se basan

Observa los videos 5 y 6, luego resuelve las siguientes interrogantes.

o Video N° 5: Cantidad de calor. (2:06 min)

o Video N° 6: CALORIMETRÍA (PARTE IV): “Experimentando con el Calorímetro"

1. Explique cómo funciona el calorímetro.

III. Actividad post-sesión virtual de laboratorio

Revisa la información sobre calorimetría proporcionada en el siguiente vínculo.

1. Conceptos básicos sobre calorimetría:

Luego explica cómo se propaga el calor en una taza de té.

2. Observa el siguiente video: Leyes de la Termodinámica/ Ley Cero – (5:00 min)

 ¿Qué es la termodinámica y en que principios se basa?

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