fisica



Física Biológica




Trabajo Práctico No 1 de Calorimetría



“Determinación del calor específico del plomo en estado sólido”






Grupo: No 5

Docentes:
Integrantes:




Fecha de Entrega: viernes 31 de agosto de 2012



Introducción

La calorimetría es una medida del calor que se cede o absorbe en los procesos físicos, químicos o biológicos, los cuales seestudian a modo de sistemas. Se define como sistema a la parte del universo que se aísla para su estudio. Cualquier sistema macroscópico es un sistema termodinámico.
Existen dos mecanismos principales, no excluyentes mutuamente, por los cuales los sistemas macroscópicos pueden modificar su estado de equilibrio, dando lugar a transformaciones termodinámicas. Uno de ellos, llamado mecánico, en lamayoría de los casos resulta de cualquier cambio directo del volumen del sistema, pudiendo dar lugar a cambios de la temperatura sin que ello implique intercambio de calor. El otro, llamado térmico, ocurre cuando el sistema termodinámico interactúa con otro a distinta temperatura, en cuyo caso hay intercambio de calor, pudiendo incluso cambiar la presión sin que ello signifique trabajo mecánico.
Lacantidad de calor (Q) intercambiada entre dos sistemas a distinta temperatura es la magnitud física que permite calcular el intercambio de energía (térmica) entre ambos sistemas debido a la diferencia de temperaturas. Para que haya calor intercambiado es necesario que por lo menos dos cuerpos o partes de un sistema estén a distinta temperatura simultáneamente.
Podemos mencionar entonces losprincipios de la Calorimetría:
Cuando 2 cuerpos con temperaturas diferentes son puestos en contacto, ellos intercambian calor entre sí hasta alcanzar el equilibrio térmico. Luego, considerando un sistema térmicamente aislado, la cantidad de calor recibida por uno es igual a la cantidad de calor cedida por el otro.
La cantidad de calor recibida por un sistema durante una transformación es igual a lacantidad de calor cedida por él en la transformación inversa.
Para poder calcular el calor intercambiado entre dos cuerpos que están a distinta temperatura se utiliza la ecuación general de la calorimetría, establecida empíricamente:


Q: calor intercambiado
m: masa
ΔT: variación de temperatura (Tf -Ti)
Calor específico (Ce): cantidad de calor que hay que entregar a un gramo de sustanciapara que aumente su temperatura en 1ºC.
Las unidades de esta magnitud son las mismas que las de energía (Joule, Ergio, Electrón-volt, etc.). Sin embargo, debido a que inicialmente se supuso que el calor era un fluido que poseían los cuerpos y no se conocía su relación con la energía, también es utilizada la caloría. Se define como caloría a la cantidad de calor necesaria para elevar en 1 ºC latemperatura de un gramo de agua a presión atmosférica. Esta definición no es exacta, ya que depende levemente de la temperatura inicial del agua.
El objetivo de este trabajo práctico es determinar el calor específico de un sólido, de plomo en este caso, mediante el calorímetro de mezclas.


Materiales y método:

Recipiente adiabático
Termómetro calibrado ( 0.1 °C de mínima división)
BalanzaAgitador
Probeta calibrada con 5 ml de mínima división. (Con 350 ml de agua)
Cuerpo sólido (Pb = 139g)

1.-Se determina con la balanza la masa del cuerpo de plomo.
2.-Se calienta el plomo a 100°C mediante un baño de agua en ebullición.
3.-Se mide con la probeta 350ml de agua se la introduce en el calorímetro y se determina la temperatura inicial de la misma.
4-Se incorpora el plomo en elcalorímetro y se agita para obtener uniformidad de temperatura.
5.-Tomamos cada 30 segundos el tiempo mientras agitamos el sistema con el agitador hasta que la temperatura del sistema se mantenga constante durante un minuto, es decir, hasta que la temperatura en el sistema sea igual durante tres mediciones seguidas. De este modo se obtiene la temperatura final del sistema.
6.-Una vez obtenidos...