Construcción y calibración de un calorimetro
Páginas: 7 (1531 palabras)
Publicado: 24 de noviembre de 2013
Universidad Nacional Autónoma de México
Facultad de Estudios Superiores Zaragoza
Carrera Químico Fármaco Biólogo
Laboratorio de ciencia básica II
Reporte de práctica:
Construcción de un calorímetro
Calibración de un calorímetro
Septiembre-2013
Introducción:
La técnica calorimétrica es una de las más empleadas dentro de la termodinámica como una herramienta de utilidadpara realizar la caracterización de los sistemas que generan o absorben energía térmica. Debido a la diversidad de sistemas y a la manera como se generan los efectos térmicos, se presentan diversidad de equipos calorimétricos
El recipiente utilizado para efectuar las medidas de calor se denomina calorímetro, que en su forma más sencilla es una vasija de paredes aisladas que aloja en su interiorel termómetro y agitador. Además contiene un líquido calorimétrico que generalmente es el agua. La capacidad calórica del calorímetro (los alrededores) es la suma de las capacidades calóricas de sus partes (el agua, las paredes, un termómetro y un artefacto de agitación). El valor de la capacidad calórica de cada parte depende del material y del tamaño. En la determinación del calor de un proceso,solo se ocupa la capacidad calórica global del calorímetro, que, a su vez, se determina como un todo experimentalmente.
Marco Teórico:
La mayor parte de los calorímetros son diseñados de forma que se minimice la transferencia de calor entre el sistema y los alrededores. El cambio de temperatura experimentado por un objeto cuando absorbe cierta cantidad de energía está controlado por sucapacidad calorífica Cuando un sistema con una masa m1, se pone en contacto con un sistema con una masa m2, donde m1> m2, que está a diferente temperatura, fluye calor entre ellos hasta alcanzar una temperatura de equilibrio próxima a la del sistema de masa mayor; se dice entonces que una cantidad de calor ΔQ se transfiere desde el sistema de mayor temperatura al sistema de menor temperatura:
Lacantidad de calor ΔQ transferida es proporcional al cambio de temperatura ΔT.
La constante de proporcionalidad C, se denomina capacidad calorífica del sistema.
La determinación de los cambios térmicos que acompañan a los procesos termodinámicos se realiza con los dispositivos reconocidos con el nombre de Calorímetros. Esquemáticamente un calorímetro consta de los siguientes elementos:
1.- Recipienteen el que tiene lugar el proceso. Este recipiente está integrado en un sistema de aislamiento mediante el cual se trata de evitar las pérdidas de calor por radiación o convección.
2.- Dispositivo para la medida de cambios de temperatura (termómetro de mercurio contrastado, termopar, termómetro de resistencia,...).
3.- Dispositivo de mezcla de componentes y de agitación para asegurar launiformidad de la temperatura en la mezcla.
En la figura se recoge de forma esquemática la estructura de un calorímetro siendo Al recipiente o vaso calorimétrico y B la camisa exterior para el aislamiento.
El funcionamiento de este tipo de calorímetros puede ser de dos maneras:
a) La camisa exterior se mantiene a temperatura constante.
b) La temperatura de la camisa exterior se mantiene en todomomento lo más próxima posible a la del vaso calorimétrico. En este caso se reconoce el dispositivo como calorímetro adiabático.
La utilización de cualquiera de los dos tipos de calorímetros requiere la adopción de precauciones experimentales si se quieren obtener resultados razonablemente precisos. Los principales puntos que es necesario controlar son: agitación, pérdidas por evaporación,reducción al mínimo las posibles pérdidas de calor por radiación y convección. En este sentido, los calorímetros adiabáticos en los que la temperatura de la camisa exterior (B) se mantiene con diferencias inferiores a 0.1ºC a la del vaso calorimétrico (A) mediante dispositivos de calentamiento controlados electrónicamente que permiten reducir al mínimo las pérdidas por radiación y convección.
En el...
Facultad de Estudios Superiores Zaragoza
Carrera Químico Fármaco Biólogo
Laboratorio de ciencia básica II
Reporte de práctica:
Construcción de un calorímetro
Calibración de un calorímetro
Septiembre-2013
Introducción:
La técnica calorimétrica es una de las más empleadas dentro de la termodinámica como una herramienta de utilidadpara realizar la caracterización de los sistemas que generan o absorben energía térmica. Debido a la diversidad de sistemas y a la manera como se generan los efectos térmicos, se presentan diversidad de equipos calorimétricos
El recipiente utilizado para efectuar las medidas de calor se denomina calorímetro, que en su forma más sencilla es una vasija de paredes aisladas que aloja en su interiorel termómetro y agitador. Además contiene un líquido calorimétrico que generalmente es el agua. La capacidad calórica del calorímetro (los alrededores) es la suma de las capacidades calóricas de sus partes (el agua, las paredes, un termómetro y un artefacto de agitación). El valor de la capacidad calórica de cada parte depende del material y del tamaño. En la determinación del calor de un proceso,solo se ocupa la capacidad calórica global del calorímetro, que, a su vez, se determina como un todo experimentalmente.
Marco Teórico:
La mayor parte de los calorímetros son diseñados de forma que se minimice la transferencia de calor entre el sistema y los alrededores. El cambio de temperatura experimentado por un objeto cuando absorbe cierta cantidad de energía está controlado por sucapacidad calorífica Cuando un sistema con una masa m1, se pone en contacto con un sistema con una masa m2, donde m1> m2, que está a diferente temperatura, fluye calor entre ellos hasta alcanzar una temperatura de equilibrio próxima a la del sistema de masa mayor; se dice entonces que una cantidad de calor ΔQ se transfiere desde el sistema de mayor temperatura al sistema de menor temperatura:
Lacantidad de calor ΔQ transferida es proporcional al cambio de temperatura ΔT.
La constante de proporcionalidad C, se denomina capacidad calorífica del sistema.
La determinación de los cambios térmicos que acompañan a los procesos termodinámicos se realiza con los dispositivos reconocidos con el nombre de Calorímetros. Esquemáticamente un calorímetro consta de los siguientes elementos:
1.- Recipienteen el que tiene lugar el proceso. Este recipiente está integrado en un sistema de aislamiento mediante el cual se trata de evitar las pérdidas de calor por radiación o convección.
2.- Dispositivo para la medida de cambios de temperatura (termómetro de mercurio contrastado, termopar, termómetro de resistencia,...).
3.- Dispositivo de mezcla de componentes y de agitación para asegurar launiformidad de la temperatura en la mezcla.
En la figura se recoge de forma esquemática la estructura de un calorímetro siendo Al recipiente o vaso calorimétrico y B la camisa exterior para el aislamiento.
El funcionamiento de este tipo de calorímetros puede ser de dos maneras:
a) La camisa exterior se mantiene a temperatura constante.
b) La temperatura de la camisa exterior se mantiene en todomomento lo más próxima posible a la del vaso calorimétrico. En este caso se reconoce el dispositivo como calorímetro adiabático.
La utilización de cualquiera de los dos tipos de calorímetros requiere la adopción de precauciones experimentales si se quieren obtener resultados razonablemente precisos. Los principales puntos que es necesario controlar son: agitación, pérdidas por evaporación,reducción al mínimo las posibles pérdidas de calor por radiación y convección. En este sentido, los calorímetros adiabáticos en los que la temperatura de la camisa exterior (B) se mantiene con diferencias inferiores a 0.1ºC a la del vaso calorimétrico (A) mediante dispositivos de calentamiento controlados electrónicamente que permiten reducir al mínimo las pérdidas por radiación y convección.
En el...
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