Calorimetria

CALORIMETRÍA
Es la parte de la termología que estudia la medida del calor de los cuerpos. Todos los cálculos de la calorimetría se fundamentan en los siguientes principios:
* Cuando se ponen en contacto dos cuerpos a temperaturas distintas el más caliente cede calor al frio hasta que ambos quedan a una temperatura intermedia de las que tenían al principio.
* El calor ganado por un cuerpoes exactamente igual al cedido por el otro.
Si tenemos un cuerpo de masa m1, calor especifico c1 y que esta a una temperatura t1 y otro de masa m2, calor especifico c2 y que esta a una temperatura t2 y suponemos que t1>t2 al ponerlos en contacto ambos quedaran a una temperatura intermedia te cumpliéndose que t1>te>t2. el calor perdido por el cuerpo caliente será Qp=m1 c1 (t1-te)
Elcalor ganado por el cuerpo frio será Qg=m2 c2 (te-t2)
Qp = Qg

Mediante la calorimetría se puede medir el calor en una reacción química o un cambio físico usando un instrumento llamado calorímetro. Pero también se puede emplear un modo indirecto calculando el calor que los organismos vivos producen a partir de la producción de dióxido de carbono y de nitrógeno (urea en organismos terrestres), ydel consumo de oxígeno.
Donde:
ΔU = cambio de energía interna
Como la presión no se mantiene constante, el calor medido no representa el cambio de entalpía.
Calorimetría a presión constante
El calor medido es igual al cambio en la energía interna del sistema menos el trabajo realizado:

Como la presión se mantiene constante, el calor medido representa el cambio de entalpía.

Concepto decalor
El calor es una forma de energía que puede transformarse en otras y viceversa. Consideramos dos cuerpos A y B a temperatura T1 y T2 suponemos que T1 es mayor que T2. Al poner en contacto los dos cuerpos la experiencia nos demuestra que pasa de A a B una cierta energía que denominamos calor. En este caso decimos que el calor pasa del cuerpo caliente al frio por conducción. Las moléculas delcuerpo caliente están muy excitadas y tienen una gran energía de vibración. Estas chocan con las vecinas más lentas del cuerpo frio y comparten con ellas algo de su energía de movimiento por tanto la energía de movimiento térmico se transmite de una molécula a la siguiente aunque cada molécula permanece en su posición original.
La unidad de calor es la caloría (cal) o también cal-gr que es lacantidad de calor necesaria para elevar en 1ºC la temperatura de 1 g de H2O, también se utiliza la Kcal que es la cantidad de calor necesaria para elevar en 1ºC la temperatura de 1 Kg de H2O.

Intercambios de calor
Experimentalmente se conoce que la energía calorífica absorbida o cedida por un cuerpo es proporcional a su masa m) a la variación de temperatura que experimenta el cuerpo (T) y también ala naturaleza del cuerpo.
Todo esto se relacionaría con la siguiente expresión:
Q=m c T
Que sería la cantidad de calor ganada o cedida por el cuerpo. En la formula c es el calor especifico del cuerpo es decir la cantidad de calor necesaria para incrementar 1ºC la temperatura de 1 g de dicha sustancia.
En general los calores específicos varían con la temperatura. En la práctica se suelen darvalores medios o bien los calores específicos correspondientes a una temperatura de 20 ºC.
El agua es uno de los cuerpos con mayor calor especifico por esto su valor se toma como unidad definiéndose la caloría como el calor necesario para elevar la temperatura de 1 g de H2O desde 14.5ºC a 15.5 ºC por tanto el calor especifico del H2O es igual a 1 cal/gr ºC.
La relación entre unidades de calor ytrabajo se realizo midiendo la cantidad de trabajo W necesario para obtener una cantidad de calor Q. joule estableció la siguiente relación entre trabajo y calor:
Wrealizado/Qproducido=cte=J
W=J Q
J es una constante denominada equivalente mecánico del calor y es la cantidad de trabajo que trasformado en calor produce 1 caloría. Experimentalmente se demuestra que
J=4.1855 J/cal
El inverso de J...