Calor específico de algunos metales

CALOR ESPECÍFICO

1Andrea Catalina Rodriguez Murcia: 20101150049
2 Holman Mesa

1,2 Universidad Distrital Francisco José de Caldas
1Estudiantes Física Moderna, 2 Profesor

Bogotá, D. C., 9 Noviembre 2010

RESUMEN: En este documento se presentan los resultados de la práctica en la que se halló el calor específico del aluminio, el hierro y el cobre.

ABSTRACT: This paper presents theresults of the practice in which specific heat of aluminum, iron and copper were found.

PALABRAS CLAVE: capacidad calorífica, calor cedido, calor absorbido, calorimetría, calor específico
KEY WORDS: heat capacity, heat transfer, heat absorbed, calorimetry, specific heat

1. INTRODUCCION

El calor específico es una propiedad característica de cada material y puede ser determinado de formaexperimental, mediante una serie de procesos calorimétricos. Ese es el objetivo de esta práctica.

1.1 Calor específico: El calor específico de un material es la cantidad de calor que necesita una unidad de masa de esta sustancia para aumentar en un grado C su temperatura. Se da normalmente en calorías por gramo. En la tabla 1, se pueden observar los calores específicos de algunos materiales.Tabla 1. Calor específico de algunos metales

|Metal |Calor específico (Cal.g) |
|Aluminio |0,22 |
|Hierro |0,113 |
|Cobre |0,094 |

1.2 Intercambios de calor: Cuando hay dos cuerpos en contacto a diferentes temperaturas,siempre hay un intercambio de calor en el que uno de los cuerpos gana calor al mismo tiempo q el otro cuerpo lo pierde. Es decir que la variación entre los calores de los cuerpos será igual.

Calor absorbido= Calor cedido (1)

El calor cedido se calcula como,

Calor cedido= m1 c1 (t1 – t) (2)

Dónde m1 es la masa del primer cuerpo, c1 su calorespecífico, t1 su temperatura inicial, y t la temperatura del equilibrio.

Igualmente para el calor absorbido,

Calor absorbido= m2 c2 (t – t2) (3)

Dónde m2 es la masa del segundo cuerpo, c2 su calor específico y t2 su temperatura inicial. Si se igualan las dos ecuaciones, se tendría

m1 c1 (t1 – t) = m2 c2 (t – t2) (4)

Y si sedespeja la temperatura de equilibrio se tendría,

t= m1 c1 t1 + m2 c2 t2 (5)
m1 c1 + m2 c2

1.3 Calorimetría: Para calcular el calor específico de un metal, se pueden tomar dos cuerpos, el primero, sería el metal en cuestión, y el segundo sería el agua. En un calorímetro se toma agua y se agrega el trozo de metal a una temperatura elevada. Se mezcla yse toma la temperatura final. Con estos datos, se puede calcular el calor específico del metal, despejándolo de la fórmula 4,

C1= m2 c2 (t – t2) (5)
m1 (t1 – t)

2. PARTE EXPERIMENTAL

2.1 Materiales y equipos: Agua, una tabla de cuerpos, un calorímetro, un vaso de precipitado, una balanza de triple brazo, un termómetro, una estufa.

2.3Metodología

2.3.1 Temperatura inicial del agua: Se agregaron 100 gramos de agua dentro del calorímetro y se midió su temperatura.

2.3.2 Temperatura inicial del metal: Se pesó el metal. Luego, se hirvió agua en un vaso de precipitado, y mientras estuvo en su punto de ebullición, se introdujo el metal durante cinco minutos y se midió la temperatura del sistema.

2.3.3 Temperatura enequilibrio: Se pasó el metal rápidamente del vaso de precipitado al calorímetro, se tapó y se mezcló. Al final se volvió a tomar la temperatura en el calorímetro. Se realizó este procedimiento con tres tipos de materiales.

3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

En las siguientes tablas, se consignaron los datos necesarios para calcular el calor específico experimental de cada metal. En la tabla 1, se pueden...