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1. Objetivos
a. Observar los cambios de energía calorífica entre los sistemas térmicos.
b. Obtener experimentalmente el calor específico de varias muestras.
c. Demostrar la conservación de laenergía térmica y comprobar el balance térmico, la ley cero de la termodinámica.
2. Teoría
Al calentar un cuerpo, la elevación de la temperatura que sufre ∆T, es consecuencia de la cantidad deenergía calorífica Q, que recibe y de la naturaleza del cuerpo.
Para el fin de este laboratorio, se llamará CALOR a la energía que pasa de un cuerpo (sistema) a otro, en virtud únicamente a la diferenciade temperatura entre ellos. Por tanto, el calor perdido por el cuerpo (sistema) caliente equivale a (menos “-“) el calor total recibido por el cuerpo (sistema) frío:
Q (Perdido o entregado) =
-Q(Recibido o ganado)
Sí se coloca bajo la acción de una misma fuente calorífica, un gramo de agua y una varilla metálica que al cabo de cierto tiempo, el agua apenas se habrá calentado ligeramente,mientras que el metal habrá adquirido una temperatura considerable.
Este comportamiento en una y otra sustancia se considera como consecuencia del calor especifico de cada material. Sí se divide el calorcon respecto a su masa y la variación de temperaturas se obtiene el CALOR ESPECIFICO.
Ce = Q/m . ∆T
Este calor específico es característico para cada material.
Si se calienta una muestra x de masaMx y calor especifico Cx, hasta una temperatura Tc, y luego, ella se introduce en un calorímetro de masa M’, calor especifico c’ con una cantidad de agua de masa MH₂O y el calor especifico CH₂O a unatemperatura fría Tf, llega el punto en que durante el contacto térmico sucede un transporte de calor o energía de la muestra al sistema calorímetro.
Agua de tal manera que se llega a una situaciónde equilibrio térmico con una temperatura Te y la ecuación generadora similar a la (2.1) es:
Qx = -(Q’ + QH₂o)
Es decir:
Mx.Cx (Te – Tc) =
-[M’. C’. (Te-Tf) + MH₂o....