Aplicaciones de las formas de calor.
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Pregunta
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¿En qué consiste la
radiación térmica?
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¿Cuándo se presenta la transmisión de energía térmica?
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¿Cuáles son la forma de
transmisión de la energía térmica?
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¿En qué consiste la
conducción térmica?
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¿En qué consiste la
convección térmica?
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¿Cuáles materiales son
buenos o malos transmisores de energía térmica?
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Equipo
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3
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1
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Respuesta
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Es la emitida por un cuerpo por su temperatura
La radiación térmica tiene básicamente tres propiedades: *Radiación absorbida. La cantidad de radiación que incide en un cuerpo y queda retenida en él, como energía interna, se denomina radiación absorbida. Aquellos cuerpos que absorben toda la energía incidente de la radiación térmica, se denominan cuerpos negros. *Radiación reflejada. Es la radiación reflejada por un cuerpo gris.
*Radiación transmitida.
La fracción de la energía radiante incidente que atraviesa un cuerpo se llama
radiación transmitida
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En física, la transferencia de calor es el paso de energía térmica desde
un cuerpo de mayor temperatura a otro de menor temperatura. Cuando un cuerpo,
por ejemplo, un objeto sólido o un fluido, está a una temperaturadiferente
de la de su entorno u otro cuerpo, la
transferencia de energía térmica, también conocida como transferencia de calor o
intercambio de calor, ocurre de tal manera que el cuerpo y su entorno
alcancen equilibrio
térmico. La transferencia de calor
siempre ocurre desde un cuerpo más caliente a uno más frío, como resultado de
la Segunda ley de la termodinámica.
Cuando existe una diferencia de temperatura entre dos objetos en proximidad
uno del otro, la transferencia de calor no puede ser detenida; solo puede
hacerse más lenta.
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Existen tres formas de transmisión de energía térmica:
Conducción
Convección
Radiación
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Es un mecanismo de transferencia
de energía térmica entre dos sistemas, basados en el conducto directo
de sus partículas, sin flujo neto de materia y que tiende a igualar la
temperatura dentro de un cuerpo y entre diferentes cuerpos por medio de
ondas.
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Se caracteriza porque se
produce por medio de un fluido (líquido o gas) que transporta el calor entre
zonas con diferentes temperaturas. Lo que se llama en convección en sí, es el
transporte de calor por medio de movimiento del fluido.
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Los metales son buenos y los plásticos malos.
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Practica
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FASE DE DESARROLLO
Crookes
(http://cdpdp.blogspot.com/2008/04/radiometro.html?
Procedimiento:
1.-Colocar en la placa de metal
una muestra de para fina, colocar la
placa de metal sobre la tela de alambre con asbesto y calentar lentamente
medir el tiempo de cambio de estado de la parafina.
-2.-Colocar 100 ml de agua en el matraz erlenmeyer, adicionar una
muestra de aserrín, colocar el matraz erlenmeyer sobre la malla de alambre y
calentar tomar la temperatura cada minuto hasta evaporación (graficar
tiempo-temperatura), observar lo que ocurre con el aserrín.
3.-Colocar el radiómetro sobre la mesa y enfocar la luz de la lámpara
a la parte oscura del radiómetro, medir el número de vueltas por minuto.
Tabular y graficar los datos.
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Ley de la conservación de la energía.
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¿En qué consiste la conservación de la
energía?
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¿Cómo se puede transformar la energía del
Sol?
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¿Qué es un colector de energía solar de
placa plana?
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¿Qué es un colector concentrador de energía
solar?
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¿En qué consiste un horno solar?
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¿En que
consiste una casa inteligente?
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Equipo
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4
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3
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6
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2
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Respuesta
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La ley de la conservación de la energía
afirma que la cantidad total de la energía en cualquier sistema físico
aislado, permanece invariante con el tiempo, aunque dicha energía puede
transformarse en otra forma de energía ,”Afirma que la energía no se puede
crear ni destruir, sólo puede cambiar de una a otra”
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Es el tipo de colector usado y difundido
:El colector solar de
placa plana.
Básicamente consiste en una caja
hermética aislada, preparada para proyectar y para soportar las inclemencias
del tiempo, puede estar fabricada con distintos materiales, aluminio, acero
inoxidable, etc.
La cubierta transparente suele ser
habitualmente de vidrio, y esto favorece el principio llamado «efecto invernadero»,
permitiendo el paso de los rayos luminosos solares hasta la placa absorbente.
Esta placa está formada por una lámina metálica que en algunos modelos puede
ser de material plástico u otros (Chromagen realiza un tratamiento con aletas de cobre
soldadas ultrasónicamente o una sola aleta de aluminio soldada por láser a
conductos de cobre ).
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Este
horno solar funciona con una única fuente de energía libre, el sol, por
efecto de concentración y efecto de invernadero acumulados.
Funciona en cualquier lugar, en la playa, en el patio, en la veranda de su apartamento.
El
proceso de cochura lleva dos veces más tiempo que con un cocinero tradicional
a gas o eléctrico, pero como no pueden quemar es posible tener otras
ocupaciones durante la cochura.
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Practica
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FASE DE DESARROLLO
Actividad con el simulador:
En el experimento de Joule se determina
el equivalente mecánico del calor, es decir, la relación entre la unidad de
energía joule (julio) y la unidad de calor caloría.
Mediante esta experiencia simulada, se
pretende poner de manifiesto la gran cantidad de energía que es necesario
transformar en calor para elevar apreciablemente la temperatura de un volumen
pequeño de agua.
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a)
Calienta en la parrilla dos vasos de precipitados
con distinta cantidad de agua durante el mismo tiempo. Mide la temperatura
del agua de cada recipiente.
b)
Pon a calentar ahora, también durante el mismo
tiempo, un vaso de precipitados con agua y otro con un trozo de hierro (ambas
sustancias deben tener la misma masa). Mide la temperatura de las dos
sustancias.
En estos ejemplos, la parrilla encendida es
el cuerpo caliente, y las diferentes sustancias que se calientan son los
cuerpos fríos. La cantidad de energía calorífica suministrada por la parrilla
dependerá del tiempo durante el que se hayan estado calentando los cuerpos.
Si el tiempo es el mismo, podemos concluir que:
La variación de temperatura depende de la
masa del cuerpo
La variación de temperatura depende de la
sustancia
La cantidad de calor transferida es proporcional a la variación
de la temperatura.
Conclusiones:
Estos hechos experimentales pueden
expresarse cuantitativamente así:
Dónde:
Q es la energía calorífica
suministrada, que se expresa en julios;
m la masa, expresada en kilogramos;
t2 y t1 son las temperaturas
final e inicial, respectivamente, expresadas en °C o K
c, la capacidad calorífica
específica, que depende de la naturaleza del cuerpo.
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Equipos
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Masa kg
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Cp
Kjoule/Kg.oK
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ti oC
Ti oK
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tf
oC
Tf oK
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Q= m Cp ( Tf – Ti)
Kjoule
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1-6 a
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1
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2-5 a
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3-4 a
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1-6 b
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0,385
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2-5 b
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0,385
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3-4 b
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0,385
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