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Experimento: temperatura del agua y transferencia de calor

📄 ejercicios ciencias-naturales 🎓 primaria · 4° Primaria México 🇲🇽 MX 🗣 Español

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Respuesta rápida

g) Gráfica de barras comparando temperaturas vs. tiempo. 2.a) Mediciones cada 5 min. 2.b) Registro en tabla p. 178. 2.c) Se detiene al variar solo 1-2 °C: equilibrio térmico.

📚 exercise ciencias-naturales ⭐⭐ Dificultad 2/5 ⏱ 4 min lectura

Solución — Página 175

Proyectos Escolares. Libro de Educación Primaria Grado 4° Ciclo Escolar 2025 - 2026

Ejercicio 1

Ejercicio g)

En su cuaderno, tracen una gráfica de barras para identificar el tiempo transcurrido y los cambios de temperatura de las dos muestras de agua.

Se organizan los datos en una tabla de doble entrada: en el eje horizontal (x) el tiempo en minutos (0, 5, 10, 15, 20, 25, 30) y en el eje vertical (y) la temperatura en grados Celsius.
Se asignan dos colores o patrones de barra: uno para el agua fría y otro para el agua tibia.
Para cada tiempo se dibujan dos barras juntas (una por recipiente) con altura proporcional a la temperatura registrada.
Se traza una línea horizontal de referencia en la temperatura ambiente (por ejemplo $25^\circ\text{C}$ ) para comparar.

Respuesta

La gráfica de barras debe mostrar cómo la temperatura del agua fría sube y la del agua tibia baja con el paso del tiempo, hasta que ambas barras alcanzan alturas similares (equilibrio térmico).

Ejercicio 2

Cuidando de no mezclar el agua fría con la tibia, coloquen el recipiente pequeño dentro del recipiente grande.

Parte 2.a

Con ayuda del cronómetro, nuevamente tomen la temperatura de los dos recipientes cada 5 minutos.

Se introduce el termómetro en el recipiente pequeño (agua fría) y se espera a que la lectura se estabilice.
Se registra la temperatura inicial en $t = 0$ min.
Se activa el cronómetro y se repite la medición a los 5, 10, 15, 20, 25 y 30 minutos.
Se anotan los valores en la tabla correspondiente.

Respuesta

Se obtiene una serie de pares ordenados $(t, T)$ para cada recipiente, por ejemplo: agua fría $(0, 10)$ , $(5, 14)$ , $(10, 18)$ ... y agua tibia $(0, 40)$ , $(5, 36)$ , $(10, 32)$ ...

Parte 2.b

Registren las temperaturas en la tabla "2. Temperatura registrada" de la página 178.

Se trasladan los datos obtenidos en el inciso anterior a la tabla de la página 178.
Se anota el tiempo en la primera columna y las temperaturas de cada recipiente en las columnas siguientes.
Se revisa que no falte ningún registro de tiempo.

Respuesta

Tabla completa con los registros de temperatura de ambos recipientes en cada intervalo de 5 minutos.

Parte 2.c

Repitan el inciso anterior hasta que los líquidos ya no tengan cambios importantes en su temperatura. Por ejemplo, cuando las temperaturas de los líquidos tengan variación de 1 o 2 grados Celsius.

Se continúa midiendo cada 5 minutos.
Se calcula la diferencia entre la temperatura de un intervalo y el anterior: $\Delta T = T_{n} - T_{n-1}$ .
Cuando $|\Delta T| \le 2^\circ\text{C}$ en ambos recipientes, se detiene el registro.
Se observa que las temperaturas de ambos recipientes tienden a igualarse.

Respuesta

El experimento termina cuando la temperatura de ambos recipientes deja de cambiar de forma importante (variación de $1$ a $2^\circ\text{C}$ ), lo que indica que se alcanzó el equilibrio térmico.

Contenido de la página

g) En su cuaderno, tracen una gráfica de barras para identificar el tiempo transcurrido y los cambios de temperatura de las dos muestras de agua.

Cuidando de no mezclar el agua fría con la tibia, coloquen el recipiente pequeño dentro del recipiente grande.

a) Con ayuda del cronómetro, nuevamente tomen la temperatura de los dos recipientes cada 5 minutos.

b) Registren las temperaturas en la tabla "2. Temperatura registrada" de la página 178.

c) Repitan el inciso anterior hasta que los líquidos ya no tengan cambios importantes en su temperatura. Por ejemplo, cuando las temperaturas de los líquidos tengan variación de 1 o 2 grados Celsius.

Ejemplos resueltos

Si el agua fría inicia a $10^\circ\text{C}$ y a los 5 minutos marca $14^\circ\text{C}$ , ¿cuál es su variación de temperatura?

Identificamos los datos: $T_{inicial} = 10^\circ\text{C}$ , $T_{final} = 14^\circ\text{C}$ .
Aplicamos la fórmula: $\Delta T = T_{final} - T_{inicial}$ .
Sustituimos: $\Delta T = 14^\circ\text{C} - 10^\circ\text{C} = 4^\circ\text{C}$ .

Respuesta: La variación es $4^\circ\text{C}$ .

Tabla

Tiempo (min)	Temperatura agua fría (°C)	Temperatura agua tibia (°C)
0	10	40
5	14	36
10	18	32
15	22	28
20	24	26
25	25	25

Diagrama

graph LR
  A[Agua tibia] -->|Calor| B[Agua fría]
  B --> C[Equilibrio térmico]
  A --> C

Fórmulas y ecuaciones

$\Delta$ T = $T_{final}$ - $T_{inicial}$

$|\Delta$ T| $\le$ $2^\circ$ $\text{C}$

Glosario (5)

Temperatura: Magnitud que indica qué tan caliente o frío está un cuerpo; se mide en grados Celsius.
Equilibrio térmico: Estado en el que dos cuerpos en contacto alcanzan la misma temperatura y dejan de intercambiar calor.
Cronómetro: Instrumento que mide el tiempo transcurrido con precisión.
Gráfica de barras: Representación visual que usa barras para comparar cantidades o valores.
Variación de temperatura: Diferencia entre la temperatura final y la inicial de un cuerpo.

Preguntas para practicar

¿Por qué el agua fría aumenta su temperatura y el agua tibia disminuye?

Porque el calor se transfiere del cuerpo de mayor temperatura (agua tibia) al de menor temperatura (agua fría) hasta que ambos alcanzan el equilibrio térmico. Este proceso ocurre a través de las paredes del recipiente pequeño.

¿Qué representa la gráfica de barras en este experimento?

Representa visualmente cómo cambia la temperatura de cada muestra de agua a lo largo del tiempo. Permite comparar las dos series y observar la tendencia hacia el equilibrio térmico.

Temas y conceptos clave

TemperaturaTransferencia de calorEquilibrio térmicoRegistro y graficación de datosTemperaturaCalorEquilibrio térmicoVariación de temperaturaGráfica de barrasCronómetroTermómetro

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Figuras de la página (1)

Ilustración de una niña de cabello largo escribiendo en un cuaderno sobre un escritorio. — Figura 1 image

Preguntas que la gente también hace

¿Qué es el equilibrio térmico y cómo se observa en un experimento con agua fría y tibia?

Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.

¿Cómo se elabora una gráfica de barras para comparar temperaturas?

Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.

¿Por qué el agua fría se calienta y el agua tibia se enfría al estar en contacto?

Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.

📌 Antes de leer esto

• Uso del termómetro
• Lectura de tablas de datos
• Nociones básicas de calor y temperatura
• Elaboración de gráficas de barras

Siguiente tema sugerido

Análisis de resultados y conclusiones sobre la transferencia de calor

📝 Transcripción de la página (texto seleccionable) 402 caracteres

cronómetro, nuevamente tomen la temperatura de los dos recipientes cada 5 minutos.

temperaturas en la tabla "2. Temperatura registrada" de la página 178.

Repitan el inciso anterior hasta que los líquidos ya no tengan cambios importantes en su temperatura.Por ejemplo, cuando las temperaturas de los líquidos tengan variación de 1 o 2grados Celsius.

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