Practica de
laboratorio. Energía calorífica
Introducción
La energía calorífica es la manifestación de la
energía en forma de calor. En todos los
materiales los atomos que forman sus moléculas estan en
continuo movimiento ya sea trasladandose o vibrando. Este movimiento implica que los atomos tienen una
determinada energía cinética a la que nosotros llamamos calor o
energía calorífica.
Si aumentamos la temperatura a un elemento aumentamos su
energía calorífica pero no siempre que aumentamos la
energía calorífica de un cuerpo aumenta su temperatura ya que en
los cambios de fase la temperatura se mantiene. Un ejemplo grafico
sería calentar un cazo de agua, poco a poco le vamos dando
energía calorífica y va aumentando su temperatura, pero cuando
llega a los 100ºC (temperatura de ebullición) la energía
calorífica que le suministramos a partir de ahora se utiliza para
cambiar de fase (a gas, vapor de agua) pero no para aumentar la temperatura.
Una de las principales características de la energía
calorífica es que puede transmitirse de un
cuerpo frío a otro mas caliente por radiación,
conducción y convección.
La energía calorífica por radiación se transmite a
través de ondas electromagnéticas. Es el modo con el que nos
llega la energía calorífica provenientedel Sol
La transmisión de la energía calorífica por
conducción se experimenta cuando un cuerpo caliente esta en
contacto físico con otro cuerpo caliente. La energía se transmite
siempre del
cuerpo caliente al cuerpo frío. Si ambos cuerpos
estan a la misma temperatura no hay transferencia energética.
Cuando tocamos un trozo de hielo con la mano parte de
la energía calorífica de nuestra mano se transfiere al hielo, por
eso tenemos sensación de frío.
En esta practica podemos abarcar temas de calor,
cambios de estado físico y transmisión de energía.
Materiales
Por equipo de trabajo
Molde de aluminio
Molde pequeño de aluminio
Pinza de madera
para tender ropa
Alcohol sólido
Agua
Cerillos
Palillo para dientes
Maíz palomero
Zea mays everta
Materiales opcionales y que los alumnos pueden conseguir facilmente.
-20 gr. De azúcar
-2 globos (uno conteniendo agua)
-barra de chocolate
-botones, muñequito de plastico, popotes de plastico.
-canica, alambre, moneda, ficha.
Procedimiento
1 –Arma la estación de calor, coloca el molde para pay sobre la
mesa, agrega agua hasta cubrir 0.5 cm. Enseguida coloca el fuego sólido
en el centro del molde, comenta esto con tus compañeros y profesor.
2 –Destapa la lata de fuego sólido, tócalo conlos dedos y
frótalo en el dorso de la mano, cometa y escribe la experiencia.
3 –Enciende el alcohol sólido con la ayuda de tu profesor.
4 –Infla un globo, acércalo con cuidado
al alcohol encendido. Ahora acerca el globo que contiene
agua. Dibuja y comenta lo sucedido.
5 –Con el molde pequeño para pay y la pinza
de tendedero, crea una especie de “sartén”, agrega unos
cuantos granos de maíz.
6 –Calienta el maíz palomero, hasta que éste comience a
“reventar” comenta, dibuja y escribe tus observaciones.
7 –Calienta los objetos que trajiste, comenta los cambios y realiza una
tabla conteniendo la información, dibujos y opinión acerca de lo
ocurrido a cada objeto.
Investiga y responde lo siguiente
1.-¿Porqué no revienta el globo que contiene agua?
2.-¿Porqué agregaste agua al plato de
aluminio grande?
3.-¿Porqué “explota” el maíz
palomero?
4.-Define: Fusión, Evaporación y Solidificación.
5.-¿De los materiales que trajiste de casa, cuales experimentaron
Fusión y cuales no, discute lo anterior y resume tu
practica en una conclusión general.
Ejemplo de tabla
Material
Qué sucedió
Mi opinión
Fusión
Alambre
No le ocurrió nada al calentarla, permanece en el mismo estado.
El material del
que esta hecho resiste altas temperaturas
No
Muñequito dePlastico
Ciencias II con énfasis en Física.
Practica de 3er. Bloque.
Energía calorífica.
El maíz palomero tiene una cascara (epicarpio) dura y
hermética que contiene dentro de sí cierta cantidad de
almidón y humedad. Al calentarse la semilla, la humedad se
convierte en vapor de agua, lo que aumenta la presión en su interior. El epicarpio de la semilla no puede contener la presión y se
rompe violentamente provocando que la semilla explote y se convierta en una
deliciosa palomita de maíz.
https://santiblog.com/%C2%BFpor-que-explotan-las-palomitas-de-maiz/
¿Por qué explota el maíz palomero?
Como todos los granos de cereales, cada grano de maíz para
palomitas contiene una cierta cantidad de humedad en su endospermo
(núcleo almidonado con hasta 90% de almidón) [1]. A diferencia de la mayoría de los otros granos, la corteza
externa o pericarpio, es muy gruesa e impermeable a la humedad.
A medida que el grano es calentado mas alla del punto de
ebullición del agua (100 °C), hasta los 175 °C, la humedad
dentro del grano empieza a convertirse en vapor, generando presiones internas
de hasta unas 9 atmósferas. En la mayoría de los granos
(incluyendo losgranos defectuosos del maíz para palomitas), este vapor
escapa tan rapido como se forma, pero en los granos del maíz para
palomitas, el vapor no escapa debido a lo grueso e impermeable del pericarpio
(corteza) que lo mantiene sellado, pero la presión interna llega a tal punto
que la corteza no puede contenerla y ocurre una pequeña
explosión. La fuerza de la explosión voltea al grano de adentro
hacia fuera, es decir el contenido del núcleo es expuesto.
Pero aún mas importante, debido a que la humedad se encontraba
uniformemente distribuida dentro del núcleo almidonado, la
expansión repentina de la explosión convierte el endosperma en
una especie de espuma, la cual le da a las palomitas su textura única.
Existen dos explicaciones para aquellos granos que no revientan después de
haber sido expuestos a altas temperaturas.
La primera es que los granos que no reventaron no tenían la suficiente
humedad para crear el vapor necesario para explotar.
La segunda explicación, de acuerdo a la investigación realizada
en el 2005 por el Dr. Bruce Hamaker de la Universidad de Purdue, los granos que
no explotan pueden tener la corteza agujereada, que también impide que
se genere la presión suficiente para que revienten.
https://es.wikipedia.org/wiki/Palomitas_de_ma%C3%ADz