El proyecto de indagación titulado "El equilibrio térmico y la masa" tiene como propósito fundamental comprender cómo se transfiere la energía térmica entre cuerpos con distintas temperaturas hasta alcanzar un estado de equilibrio . La investigación parte de una situación cotidiana: la observación de cómo diferentes cantidades de agua fría afectan la temperatura final de una mezcla caliente. El objetivo central es determinar la relación cuantitativa entre la masa del cuerpo con menor temperatura y la temperatura final de equilibrio, fundamentándose en la hipótesis de que, a mayor masa de agua fría, menor será la temperatura resultante del sistema.
Para validar esta premisa, se empleó un diseño experimental de enfoque cuantitativo utilizando un modelo de calorímetro aislado para minimizar la pérdida de energía hacia el entorno. El procedimiento consistió en mezclar una masa constante de agua a 80 °C con tres variaciones de masa de agua fría (50 g, 100 g y 150 g), controlando rigurosamente variables intervinientes como el material del recipiente y la temperatura inicial. A través de la medición sistemática con termómetros y el registro de datos en tablas y gráficas de dispersión, los estudiantes pudieron visualizar la tendencia del flujo de calor y la respuesta del sistema ante el cambio de materia.
Los resultados obtenidos permiten concluir que la masa de un cuerpo actúa como una forma de inercia térmica, validando la hipótesis de que una mayor cantidad de materia fría requiere más energía para elevar su temperatura, lo que resulta en una temperatura de equilibrio más baja. Este hallazgo se sustenta en la ley de conservación de la energía y la ecuación de calorimetría, donde el calor perdido por el cuerpo caliente es igual al ganado por el cuerpo frío. En última instancia, el proyecto fortalece la competencia de indagación al conectar la evidencia empírica con conceptos científicos fundamentales para explicar fenómenos térmicos del entorno real.
