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Datos técnicos

Capacidad térmica específica de diferentes líquidos con Cobra SMARTsense

Nº de artículo P7404669

Principio

Diferentes aumentos de temperatura muestran que las sustancias reaccionan de manera distinta a la energía suministrada y, por lo tanto, poseen diferentes capacidades caloríficas específicas. En este experimento, el alumnado investiga la capacidad calorífica específica de distintos líquidos calentando agua y glicerina con el mismo aporte de energía y midiendo la variación de temperatura y la energía suministrada. Con la ayuda del sensor de Energía Cobra SMARTsense se registran digitalmente la potencia y la energía, mientras que un sensor de temperatura mide el aumento de temperatura. Así, el alumnado reconoce la relación entre la energía suministrada y la variación de temperatura, así como la capacidad específica de cada sustancia para almacenar calor.

Tareas

El alumnado monta un calorímetro escolar sencillo con sensor de temperatura y resistencia calefactora.
Calienta sucesivamente cantidades definidas de agua y glicerina con la misma potencia durante un período determinado y registra la temperatura y la potencia.
Determina a partir de los datos la variación de temperatura y calcula la energía térmica suministrada.
A continuación, calcula la capacidad calorífica específica de los líquidos estudiados y compara los resultados. Se discuten posibles influencias, como la capacidad calorífica del calorímetro o las incertidumbres de medición.

Objetivos de aprendizaje

Con este experimento, el alumnado comprende el concepto de energía y la relación entre energía térmica, masa y variación de temperatura. Reconoce la capacidad calorífica específica como una magnitud dependiente de la sustancia y como una medida de la capacidad de un material para almacenar calor, y conoce la estructura y el funcionamiento de un calorímetro. Mediante el uso de sensores digitales y software para la adquisición y el análisis de datos, desarrolla competencias en la evaluación de datos experimentales.

Beneficios

Ejecución sencilla y fomento de la comprensión técnica con un calorímetro ensamblable a partir de equipos de laboratorio estándar.
Fomenta la comprensión de las transformaciones de energía durante los procesos de calentamiento.
Alta relevancia cotidiana (p. ej., explicación de la transferencia de energía al hervir agua).
Evaluación cuantitativa mediante la medición de temperatura, potencia y energía con sensores digitales (Cobra SMARTsense).
Combinación de experimento clásico y registro moderno de datos.
Posibilidad de discutir desviaciones de medición en comparación con los valores de la literatura.
Preparación rápida y sencilla del experimento (instrucciones disponibles).

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