2.º semestre · Pensamiento Matemático II · MCCEMS 2025Ruta de edumaterial
Qué vas a aprender
- Relacionar los datos del caso con inferir capacidad con calorimetría.
- Justificar una decisión y revisar los límites de la explicación propuesta.
Antes de empezar
- Leer magnitudes y unidades
- Operar con proporciones y diferencias
Qué relación permite explicar el caso
En una muestra de fase constante, el aporte neto necesario depende de su masa, calor específico y cambio de temperatura. Una masa mayor necesita más energía para el mismo cambio; un material de mayor calor específico también. La capacidad del cuerpo es m c: es diferente de la propiedad por unidad de masa.
La energía nominal del calentador puede repartirse entre muestra, recipiente y entorno. Antes de inferir c, separa esos destinos. Una salida no medida o un recipiente ignorado puede sesgar el resultado. Tampoco sirve aplicar la ecuación sensible a todo un intervalo con fusión o evaporación.
- Calorimetría sensible
- Q neto=m c(Tf−Ti), para fase constante y c aproximadamente constante en el intervalo.
Del dato al argumento
- Convierte masa y energía a unidades coherentes.
- Descuenta pérdidas y energía del recipiente del aporte bruto.
- Calcula cambio, capacidad o propiedad buscada y contrasta condiciones.
Un caso resuelto con condiciones explícitas
Muestra de 0.4 kg sube 5 °C; recibe 1200 J brutos, de los que 200 J calientan vaso y 100 J salen al aire.
- Q muestra=1200−200−100=900 J.
- mΔT=0.4×5=2 kg·°C.
- c=900/2=450 J/(kg·°C).
Calor específico inferido:450 J/(kg·°C).
Revisar la inferencia
El aporte bruto es íntegramente calor de la muestra.
Hay que separar recipiente y pérdidas.
Un valor de c obtenido sin saldo puede estar aritméticamente bien calculado y físicamente mal atribuido.
- Q neto=m c(Tf−Ti), para fase constante y c aproximadamente constante en el intervalo.
- Un valor de c obtenido sin saldo puede estar aritméticamente bien calculado y físicamente mal atribuido.
Compruébalo ahora
Caso independiente A, con datos propios; no uses las cifras del ejemplo ni de la ilustración. Una muestra de 0.8 kg sube 6 °C. Aporte 2400 J, vaso 300 J y salida 180 J. Calcula c.
Ver solución explicada
Respuesta: 400 J/(kg·°C).
Q=1920 J y mΔT=4.8; 1920/4.8=400.
Caso independiente B, con datos propios; no uses las cifras del ejemplo ni de la ilustración. Masa 2 kg, c=150 J/(kg·°C), inicio 12 °C y saldo 2700 J. Calcula Tf.
Ver solución explicada
Respuesta: 21 °C.
Capacidad 300; incremento 9 °C; sumar inicio.
Caso independiente C, con datos propios; no uses las cifras del ejemplo ni de la ilustración. Un vaso absorbe energía y se omite al inferir c. ¿En qué sentido se sesga la propiedad calculada?
Ver solución explicada
Respuesta: Se sobreestima si se atribuye esa energía a la muestra y el resto es correcto.
Numerador excesivo frente a mΔT medido produce c mayor.
Caso independiente D, con datos propios; no uses las cifras del ejemplo ni de la ilustración. Un sólido funde durante el ensayo. Propón cómo evitar atribuir todo el aporte a cambio térmico.
Ver solución explicada
Respuesta: Separar intervalos y registrar fase; no usar m c ΔT para energía de transición.
La transición puede recibir energía sin cambiar temperatura.
Alineación curricular y fuentes
- Segundo semestre; tabla 2, páginas impresas 16–17; PF 3. Selección editorial del contenido. · Ciencias Naturales, Experimentales y Tecnología. Modelo Educativo 2025
Sigue por este pasillo
Practicar esto: Resolver calorimetría con datos y pérdidasPracticar esto: Distinguir temperatura, calor y energía interna