calor especifico


Laboratorio de Fisicoquímica I


PRÁCTICA No. 6
DETERMINACIÓN DE CALOR ESPECÍFICO


Objetivos: * Determinar fugas de energía calorífica.
* Determinar el calor específico de diferentes sustancias.

Fundamento:

Cuando un cuerpo relativamente frío se pone en contacto con unmedio relativamente caliente, la temperatura del cuerpo frío va aumentando mientras que la temperatura del medio relativamente caliente disminuye. Si este contacto se mantiene durante un periodo suficientemente largo de tiempo, se establecerá el equilibrio térmico y ambos tendrán la misma temperatura. Sin embargo, no tendrán necesariamente la misma cantidad de energía. Si la temperatura del cuerpocaliente tiende a descender, sus moléculas deberán reducir el número total y/o la intensidad de los procesos moleculares de movimiento. El calor es el resultado de los movimientos de vibración, rotación y translación; de ahí se deduce que el calor es la energía contenida en los movimientos moleculares.
La caloría fue originalmente definida en términos de calor específico del agua. En tiempospasados los químicos acostumbraban a medir el calor en calorías. Durante muchos años, la caloría se definió como la cantidad de calor requerido para elevar la temperatura de 1g de agua de 14,5 ºC a 15,5 ºC. Determinaciones muy precisas de energía calorífica en Joules pueden hacerse por mediciones eléctricas. El Joule, por consiguiente, es un patrón estándar del calor mejor que el calor específicodel agua. La caloría se define ahora por su equivalencia en Joules como:
1 cal = 4,184 J

Es evidente que algunas sustancias requieren cantidades relativamente grandes de energía para el cambio de temperatura, mientras que otras requieren muy poca. Los químicos describen esta diferencia diciendo que las sustancias tienen diferente capacidad calorífica. La cantidad de energía necesariapara cambiar la temperatura de un gramo de sustancia un grado Celsius se llama calor específico.
La capacidad calorífica de una masa dada de una sustancia es la cantidad de calor requerido para elevar la temperatura de la masa de 1 ºC. El calor específico es la capacidad calorífica de un gramo de una sustancia, es decir, la cantidad de calor requerido para elevar la temperatura de 1 g de lasustancia en 1 ºC. Así se puede escribir:
Capacidad calorífica (C) = (masa) (calor específico)

La capacidad calorífica específica de diversas sustancias se da en la siguiente tabla:


Laboratorio de Fisicoquímica I


Material SustanciasVasos de precipitados de 100 mL Agua destilada
Vasos de precipitados de 250 mL 2 objetos problema
Parrilla eléctrica
Termómetro digital
Termómetro de mercurio
Balanza analítica


Desarrollo experimental

PARTE I

1.- Medir dos muestras de agua corriente con un volumen de 50 mL cada una.
2.- A una de ellas calentar en una parrilla eléctrica a ebullición y la otra no(medir la temperatura de ambas muestras de agua).
3.- Mezclar ambas muestras de agua y registrar la temperatura máxima al momento del mezclado.
4.- Calcular las fugas de energía calorífica en el proceso.
5.- Repetir el procedimiento anterior, solo que ahora el mezclado se realizará en un calorímetro.

PARTE II

A)
1.- Colocar 150 mL de agua corriente en un vaso de precipitados de 250 mL.
2.-Introducir dentro del agua el material (previamente medir su masa) al cual se le va a determinar el calor específico.
3.-Calentar en parrilla eléctrica hasta ebullición.
4.- Sacar el objeto problema (¡CUIDADO!) y colocarlo en el interior de un segundo vaso de precipitado de 250 mL, en el cual se encuentran 150 mL de agua a temperatura ambiente.
5.- Medir la temperatura máxima del agua con la...