Calor y termodinámica

dUniversidad Tecnológica Nacional

Facultad Regional Córdoba

Ingeniería Industrial

Cátedra: Física II

Trabajo Práctico de laboratorio “Calor y termodinámica”
Curso: 2D1.

Glaría Lorente, Fernando Emanuel Sánchez, Hernán

57706 58476

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA NACIONAL – FACULTAD REGIONAL CÓRDOBA
Trabajo Practico de Laboratorio – Calor y termodinámica
Asignatura: Física IIFecha: 23/04/2012

Calorimetría
Objetivo: Este trabajo práctico tiene por objeto: a) Determinar la cantidad de calor puestas en juego en el proceso. b) Obtener el calor específico (c) de una sustancia.

Introducción El calor es la forma de transferencia de un tipo de energía particular,

propiamente termodinámica, que es debida únicamente a que los sistemas se encuentren a distintastemperaturas. Este tipo de transferencia también depende del proceso y no sólo de los estados inicial y final. La suma de la energía transferida en forma de trabajo y la energía transferida en forma de calor siempre es la misma y se invierte en aumentar la energía
interna del sistema. Es decir, que la variación de energía interna del sistema es

independiente del proceso que haya sufrido. En forma deecuación y teniendo en cuenta el criterio de signos termodinámico esta ley queda de la forma: ∆ = +

Siendo Q la cantidad total de transferencia de calor y W el trabajo efectuado. Los calorímetros son aparatos para medir cantidades de calor. Se basan en la expresión: = (1)

La misma es válida para sistemas aislados en los que existan cuerpos a distintas temperaturas. “La suma de las cantidades decalor cedidas por los cuerpos más calientes son iguales a la suma de las cantidades de calor absorbidas por los cuerpos más fríos”. Los valores de Q de la ecuación (1) se reemplazan por sus equivalentes en función de masa, calor específico y variación de temperatura = Desarrollando tenemos: = = + + + − −

−

(2)

Igualando ambos experimentos: − = + + + − (3)

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Trabajo Practico de Laboratorio – Calor y termodinámica
Asignatura: Física II Fecha: 23/04/2012

Instrumental utilizado

El calorímetro utilizado para las mediciones en este informe posee los siguientes elementos: Un recipiente de aluminio (3) de paredes delgadas y pulidas, el que se encuentra sostenido por soportes (1) aislantes del calor.Dicho recipiente se encuentra dentro de otro (4) aislado térmicamente lo mismo que su tapa, de manera de reducir al mínimo el intercambio de calor con el exterior. La temperatura del líquido que se coloca en el recipiente (5). Además se incluye un termómetro (7) para medir la temperatura del sistema y un agitador (6) para uniformizar la temperatura. El elemento a medir (2) es una probeta sujetada poruna cuerda resistente que permite manipularla sin modificar el equilibrio del sistema. Además se utiliza un calentador para elevar la temperatura del agua y la probeta, un recipiente en donde calentarlos y un termómetro digitar para puntualizar su temperatura. Se cuenta con una bureta graduada para medir la cantidad de agua utilizada.

Procedimiento
1. Se determinan las masas del cuerpo y delagua del calorímetro. 2. Se introduce el cuerpo cuyo calos específico se desea medir dentro del aparato de calefacción evitando poner en contacto con las paredes del mismo. Se debe dejar en contacto con agua a una temperatura de aproximadamente 30°C sobre la inicial. Es conveniente, luego de unos minutos, apagar la fuente calefactora con el fin de obtener más uniformidad. 3. Se arma el calorímetroy se registra la temperatura del agua en el mismo

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Asignatura: Física II Fecha: 23/04/2012

4. Después de transcurridos varios minutos de encontrarse el cuerpo sumergido en el líquido (considerando que es apropiado trabajar con un salto térmico de 20°C...