Calor Especifico

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS
LABORATORIO DE FISICOQUÍMICA I

NOMBRE: GRUPO No: 1
FECHA: 31/10/2012

PRÁCTICA # 5

1. TEMA: Determinación del calor específico.

2. OBJETIVO:
* Determinar el calor específico de una material sólido.

3. FUNDAMENTO TEORICO

CALOR ESPECÍFICO
Cantidadde calor necesaria para elevar la temperatura de una unidad de masa de una sustancia en un grado. Entre los métodos utilizados para medir capacidades caloríficas o calores específicos podemos distinguir fundamentalmente el método eléctrico y el método de las mezclas.
Equivalente en agua del calorímetro
El calorímetro es un instrumento que sirve para medir las cantidades de calor suministradas orecibidas por los cuerpos. Es decir, sirve para determinar el calor específico de un cuerpo, así como para medir las cantidades de calor que liberan o absorben los cuerpos.
Para efectuar medias calorimétricas es necesario conocer la capacidad calorífica de los elementos que forman el calorímetro. Es evidente que para un mismo aparato la suma de dichas capacidades caloríficas será una constante, yse la ha denominado “equivalente en agua del calorímetro”. Se define como equivalente en agua del calorímetro al peso de agua que necesita la misma cantidad de calor que el termómetro, agitador, paredes del calorímetro, etc, para elevar su temperatura el mismo número de grados. El equivalente en agua es así la capacidad calorífica de una masa de agua, de igual valor a la suma de las capacidadescaloríficas de los elementos del calorímetro, se expresa en cal. grado-1. Se determina experimentalmente, cuando:
Al producirse la mezcla, alcanza un equilibrio térmico gobernado por la siguiente ecuación:
Qa.f. + Q calorimetro = Q a.c.
Donde:
Q a.f.= es la cantidad de calor absorbida por la masa del agua fría
Q calorímetro= es la cantidad de calor absorbido por el calorímetro y susaditamentos, y
Q a.c.= es la cantidad de calor sedida por la masa de agua caliente.
Como:
Q=m . C . ΔT
Tenemos que:
mf . Cf . (Tm-Tf) + (Tm-Tf) = mc . Cc . (Tc-Tm)
Donde:
tm es la temperatura de la mezcla.
El producto mcal ccal constituye el equivalente térmico del calorímetro. Además como el calor especifico del agua es igual a 1 cal/g°C, la ecuación se reduce a la expresión siguiente:E=mctc-tm-mf(tm-tf)(tm-tf)
Calorímetro de las mezclas
Este aparato tiene la característica ya descripta y ha sido denominado impropiamente calorímetro de agua. Las determinaciones se efectúan a intervalos de temperaturas próximas a la temperatura del medioambiente; y se supone que el calor específico del agua es constante e igual a la unidad.
El método consiste en introducir en elcalorímetro una cantidad conocida de agua, a una temperatura determinada, y luego colocar dentro de ella cierta masa de la sustancia cuyo calor específico se desea conocer y a una temperatura superior conocida. Se mide la elevación de temperatura del agua, hasta que alcance el equilibrio térmico con la sustancia problema. Si llamamos M1 a la masa del agua, t1 a su temperatura inicial que es la misma delcalorímetro; Mt, Ma ,Mp , las masas del termómetro, agitador y paredes del calorímetro cuyos calores específico son respectivamente ct , ca y cp ; m2 la masa de la sustancia cuyo calor específico c2 se desea conocer y que se introduce a temperatura t2; y por último t a la temperatura de equilibrio, siendo t2 > t > t1; de acuerdo a la definición de calor específico, medio, el calor cedido por lasustancia problema será:
Q2 = M2.c2.(t2 − t)
Y el calor absorbido por el agua, las paredes del calorímetro, el termómetro y agitador: siendo el calor específico del agua igual a 1).
Q1 = (M1 + Mt .ct + Ma .ca + Mp .cp) . (t - t1)
Como los cuerpos forman parte de un sistema aislado y solo intercambian calor, deberá ser: Q1 = Q2; además, de acuerdo a la definición de equivalente en agua
E =...