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Activity: Investigando la Energía Térmica

Grade Level:

Resumen de la Actividad: Los cambios en los estados de la materia de gas a líquido a sólido y de solido a liquido se logran mediante el enfriamiento y el calentamiento. Esta actividad se enfoca en el nivel más pequeño de energía térmica en lugar del nivel macroscópico del enfriamiento y la calefacción en el entorno construido.

Si está introduciendo el concepto del punto de fusión y el punto de ebullición, el punto de congelación y el punto de rocío (punto de condensación) para cambios de estado, use agua como punto de referencia. Los cambios de estado del agua son fácilmente reconocibles y es probable que la mayoría, sino todos, sus estudiantes ya estén familiarizados con ellos.

Para prepararse para la investigación, identifique los puntos de cambio de estado del agua que se enumeran a continuación para los estudiantes o muéstrele a la clase como referencia. Además, explique que debido al equilibrio de la energía térmica, una sustancia permanecerá a la misma temperatura hasta que el cambio de estado haya ocurrido por completo. En otras palabras, un líquido permanece a 0 ° C hasta que este completamente derretido y luego la temperatura comienza a aumentar. Del mismo modo, un líquido permanece a 100 ° C hasta que todo se haya evaporado.

  • Fusión / congelación 0 ° C (32 ° F)
  • Condensación / ebullición 100 ° C (212 ° F)

Materiales: termómetro apto para estudiantes, 2 tazas, hielo, agua líquida, congelador

Procedimiento:

Con su salón o en grupos, revisen la temperatura del agua durante los cambios de estado. Si un quemador o fuente de calor no está disponible o es inseguro, eso no es un problema. El cambio de estado entre líquido y sólido es muy frío, pero menos peligroso que una llama abierta o agua hirviendo.

Primero, sirva agua líquida en una taza. Tome la temperatura del agua. Luego, coloque hielo en la otra taza. Intente medir la temperatura del hielo. Dependiendo de la sonda del termómetro, esto puede ser difícil. Si no puede obtener una buena lectura de la temperatura del hielo. Ponga suficiente agua para cubrir el hielo en la taza. Espere un par de minutos y luego mida la temperatura del agua helada.

Luego, coloque la taza con agua en el congelador y deje el agua helada sobre una mesa. Tome la temperatura de nuevo cada 15 minutos. A medida que aparece hielo en la superficie del agua en el congelador, la temperatura debe acercarse a 0 ° C y permanecer allí hasta que la taza de agua entera se congele, después continuará descendiendo. De manera similar, a medida que el hielo comienza a derretirse, el agua helada en la taza debe permanecer a 0 ° C hasta que se derrita por completo y luego la temperatura continuará aumentando.

En un experimento ideal, sus resultados deben coincidir con los resultados incluidos en el procedimiento de esta actividad. Sin embargo, las medidas experimentales dependen de los dispositivos utilizados para realizar las medidas y pueden variar según la calidad de sus instrumentos.

TEKS

SCI6.9B, SCI.6.4B

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