En las colmenas se debe mantener la temperatura en alrededor de 35ºC. Cuando la temperatura del panal supera ese valor las abejas dejan de acercar néctar y depositan gotas de agua en las celdas. Allí otras abejas las evaporan batiendo sus alas. Este proceso de evaporación enfría al panal restableciendo el estado térmico óptimo. Ni que las abejas hubiesen estudiado física ....
Primero aparecen las SUGERENCIAS (alguna pista para encarar los planteos) y luego las SOLUCIONES, para que compare y evalue sus respuestas.
SUGERENCIAS
Ejercicio 1:
a) piense en la definición de calor específico
b) Tenga en cuenta que se absorbe cuando la variación de temperatura es positiva y se cede en caso contrario.
c) , d) , e) y f) Recuerde de qué magnitudes depende la cantidad de calor Q que un sistema puede absorber o ceder.
Ejercicio 2:
b) piense en las distintas formas de propagación del calor
c) Tenga en cuenta las sustancias, las masas y las temperaturas iniciales.
d) Considere que se trata de un fluido.
Ejercicio 3:
Aquí la única sugerencia es que lea atentamente lo que dice Romualdo.
Ejercicio 4:
Piense en los mecanismos de transmisión del calor
SOLUCIONES
Ejercicio 1:
a) El líquido D ya que su calor específico es menor. El calor específico indica la cantidad de calor que se requiere para que 1 gramo de sustancia varíe su temperatura en 1ºC. Como se ve el líquido D necesita 0,7 cal frente a 1 cal que requieren los otros.
b) Los sistemas que aumentan su temperatura ( A, C , D y E) absorben energía. El B, que se enfría, cede calor.
c) Se requirió más en el sistema E ya que tienen la misma temperatura inicial, se trata de la misma sustancia pero tiene el doble de masa. La cantidad de calor es directamente proporcional a la masa.
d) En el D, ya que a igualdad de masas y temperaturas iniciales, el de menor calor específico requiere menos energía.
e) En el A. Aquí son iguales las masas y las sustancias así que, el de mayor variación de temperatura intercambió mayor cantidad de calor (proporcionalidad directa)
f) 20º C. Ya están en equilibrio térmico.
Ejercicio 2:
a) El calor fluye de la zona de mayor temperatura a la de menor temperatura.
b) La conducción. Las masas de agua se encuentran separadas por un tabique metálico (aluminio). El mecanismo de propagación del calor en los sólidos es la conducción (no hay arrastre de materia). La energía se transmite de la cara más caliente del tabique a la que está más fría.
c) Suponiendo que solo intercambian calor los líquidos y como las masas de agua son iguales la temperatura de equilibrio será la temperatura media entre 20 y 90, es decir 55ºC.
d) El líquido más frío se fue calentando por el proceso de convección (típico de los fluidos). En este proceso el calor se propaga con arrastre de materia.
Ejercicio 3:
El termo es un dispositivo que minimiza y retarda la transferencia de calor entre el interior y el exterior. El calor fluye de la zona de mayor temperatura a la de temperatura más baja, independientemente de que la zona caliente sea la de adentro o la de afuera. El termo es un buen aislante térmico, evita que pierdan calor las cosas calientes y que absorban calor las cosas frías.
Por otro lado los cuerpos se enfrían no porque reciben frío sino porque pierden calor.
Marilina tenía razón…
Ejercicio 4:
En el primer dibujo se está calentando un líquido y se destacan con flechitas el movimiento del fluído. El líquido que está abajo se calienta, se hace menos denso y asciende. Al mismo tiempo el líquido más frío baja. Estas corrientes de convección permiten que se caliente toda la masa líquida.
El otro dibujo refiere al comportamiento de los materiales frente a la energía radiante (en este caso proveniente del sol). La ropa oscura (en general los materiales oscuros) son mejores absorbentes de la radiación que la ropa de colores claros.
En el dibujito de la plancha se pone de manifiesto el mecanismo de transmisión del calor por radiación. El calor llega a la mano aunque esta no toque la base de la plancha.
Si las abejas pudieron resolver su problema, seguramente Ud. pudo responder a estos ejercicios...
O al menos habrá entrado en calor ¿o no?
Primero aparecen las SUGERENCIAS (alguna pista para encarar los planteos) y luego las SOLUCIONES, para que compare y evalue sus respuestas.
SUGERENCIAS
Ejercicio 1:
a) piense en la definición de calor específico
b) Tenga en cuenta que se absorbe cuando la variación de temperatura es positiva y se cede en caso contrario.
c) , d) , e) y f) Recuerde de qué magnitudes depende la cantidad de calor Q que un sistema puede absorber o ceder.
Ejercicio 2:
b) piense en las distintas formas de propagación del calor
c) Tenga en cuenta las sustancias, las masas y las temperaturas iniciales.
d) Considere que se trata de un fluido.
Ejercicio 3:
Aquí la única sugerencia es que lea atentamente lo que dice Romualdo.
Ejercicio 4:
Piense en los mecanismos de transmisión del calor
SOLUCIONES
Ejercicio 1:
a) El líquido D ya que su calor específico es menor. El calor específico indica la cantidad de calor que se requiere para que 1 gramo de sustancia varíe su temperatura en 1ºC. Como se ve el líquido D necesita 0,7 cal frente a 1 cal que requieren los otros.
b) Los sistemas que aumentan su temperatura ( A, C , D y E) absorben energía. El B, que se enfría, cede calor.
c) Se requirió más en el sistema E ya que tienen la misma temperatura inicial, se trata de la misma sustancia pero tiene el doble de masa. La cantidad de calor es directamente proporcional a la masa.
d) En el D, ya que a igualdad de masas y temperaturas iniciales, el de menor calor específico requiere menos energía.
e) En el A. Aquí son iguales las masas y las sustancias así que, el de mayor variación de temperatura intercambió mayor cantidad de calor (proporcionalidad directa)
f) 20º C. Ya están en equilibrio térmico.
Ejercicio 2:
a) El calor fluye de la zona de mayor temperatura a la de menor temperatura.
b) La conducción. Las masas de agua se encuentran separadas por un tabique metálico (aluminio). El mecanismo de propagación del calor en los sólidos es la conducción (no hay arrastre de materia). La energía se transmite de la cara más caliente del tabique a la que está más fría.
c) Suponiendo que solo intercambian calor los líquidos y como las masas de agua son iguales la temperatura de equilibrio será la temperatura media entre 20 y 90, es decir 55ºC.
d) El líquido más frío se fue calentando por el proceso de convección (típico de los fluidos). En este proceso el calor se propaga con arrastre de materia.
Ejercicio 3:
El termo es un dispositivo que minimiza y retarda la transferencia de calor entre el interior y el exterior. El calor fluye de la zona de mayor temperatura a la de temperatura más baja, independientemente de que la zona caliente sea la de adentro o la de afuera. El termo es un buen aislante térmico, evita que pierdan calor las cosas calientes y que absorban calor las cosas frías.
Por otro lado los cuerpos se enfrían no porque reciben frío sino porque pierden calor.
Marilina tenía razón…
Ejercicio 4:
En el primer dibujo se está calentando un líquido y se destacan con flechitas el movimiento del fluído. El líquido que está abajo se calienta, se hace menos denso y asciende. Al mismo tiempo el líquido más frío baja. Estas corrientes de convección permiten que se caliente toda la masa líquida.
El otro dibujo refiere al comportamiento de los materiales frente a la energía radiante (en este caso proveniente del sol). La ropa oscura (en general los materiales oscuros) son mejores absorbentes de la radiación que la ropa de colores claros.
En el dibujito de la plancha se pone de manifiesto el mecanismo de transmisión del calor por radiación. El calor llega a la mano aunque esta no toque la base de la plancha.
Si las abejas pudieron resolver su problema, seguramente Ud. pudo responder a estos ejercicios...
O al menos habrá entrado en calor ¿o no?
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