Formulario Vectorial

Laboratorio de termodinámica

Practica N° 4 “Capacidad Térmica Específica”

Capacidad térmica Específica

Objetivos:

• Identificar algunos metales de trabajo.

• Determinar cualitativamente el valor de la capacidad térmica específica de algunos metales con base en la cantidad de parafina que funden.

Introducción

El calor es energía en tránsito, no se puede almacenar, lacual se puede transferir de un sistema a otro como resultado de la diferencia de temperatura.

El calor sensible es cuando la temperatura de un sistema aumenta por un suministro de energía en forma de calor. La cantidad de calor que es necesaria para elevar la temperatura de un sistema es proporcional a la variación de temperatura y a la masa de la sustancia cuando no hay cambio de fase enla misma. El calor sensible se obtiene de la siguiente manera:

{Q} = m c ΔT

De dónde:
{Q} = Calor
m = masa
c = Capacidad Térmica Específica
ΔT = gradiente de temperatura

Donde haciendo álgebra podemos obtenerla despejando a “c”. Las unidades de la capacidad térmica específica son calorías entre gramos porincremento de temperatura.

Esta capacidad térmica específica puede cuantificarse experimentalmente, calentando una sustancia a una cierta temperatura, poniéndola en una cierta cantidad de agua, de masa y temperatura conocidas y midiendo su temperatura al momento de llegar al equilibrio térmico.

Si el sistema está aislado térmicamente del entorno que lo rodea, el calor cedido por la sustanciadebe de ser igual al absorbido del agua y el recipiente. A este proceso se le nombra como Calorimetría y al recipiente aislado que contiene al agua se le llama técnicamente calorímetro.

Tomando en cuenta la ecuación anteriormente dada:

Qcedido = m c (tf – ti)

Y tomando en cuenta el recipiente y el agua
Qabsorbido = ma ca (tf - ti)a + mr cr(tf – ti)rY recordando que
Qabsorbido = Qcedido

m c (tf – ti) = ma ca (tf - ti)a + mr cr(tf – ti)r

Al igualarse las cantidades de calor, cedido y absorbido, se puede determinar la Capacidad Térmica Específica.

El calorímetro es un instrumento que utilizamos para medir cantidades de calor cedidas o absorbidas por los sistemas, por lo tanto, nos sirve para determinar la capacidadtérmica específica del sistema.

El tipo de calorímetro de mayor uso, consiste en un envase cerrado y perfectamente aislado conteniendo agua, un dispositivo para agitar y un termómetro. Se pone una fuente de calor en el calorímetro, se agita el agua hasta lograr el equilibrio, y el aumento de temperatura lo comprobamos con el termómetro. Si se conoce la capacidad calorífica del calorímetro serámucho más fácil saber la cantidad de energía liberada.

Metodología

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Desarrollo

Siguiendo a la metodología lo primero fue saber acerca de la capacidad térmica específica y de los conceptos que veremos en la práctica, ya teniendo los conceptos que fundamentarán el experimento y teniendo una idea de lo que sería el experimento de la práctica, podemos empezar a realizarla. Después desaber los conceptos precedentes, escuchamos las indicaciones del experimento y las precauciones que debíamos de tener, con los metales, con las posibles deformaciones que podrían sufrir si no poníamos la atención debida.

Terminadas las instrucciones, obtenemos el material necesario para la práctica.

Material

3 cilindro de metal.
1 Balanza granataria de triple brazo.
1 Recipientemetálico.
1 Pinzas para tubo de ensayo.
1 Soporte para metales.
1 Parrilla eléctrica.
1 Trozo de parafina de aproximadamente 50 gramos.
1 Calibrador con Vernier.

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Experimento

Paso 1.- Conectar la parrilla eléctrica y ponerla a la máxima intensidad, llenar el recipiente metálico con agua y ponerlo encima de la parrilla eléctrica para que se calentara.

Paso 2.- Nos repartimos las...