PR CTICA 2 TERMO

Objetivos
Determinar la relación que existe entre temperatura, masa y calor específico de un metal para inducir una regla general: Ley de Dulong-Petit.
Introducción
Capacidad Calorífica
La capacidad calorífica (específica) de un cuerpo es la medida de la energía térmica requerida para elevar en un grado Kelvin una unidad de masa (gramo, kilogramo o mol). Desde el punto de vistatermodinámico la capacidad calorífica de los cuerpos se expresa como el cambio de energía térmica como función del cambio en la temperatura.
Para gases, podemos suponer que la energía que se suministra en forma de calor, se distribuye solamente entre los 3 grados de libertad translacional del átomo.
La capacidad de calor específica de un material o líquido es el término que se utiliza para describir lacantidad de energía necesaria para aumentar la temperatura de 1 kg de material/líquido en 1 K.
El término técnico que se utiliza para referirse a la capacidad de calor específica, también conocido como calor específico, es cp y se mide en kJ/kg K.
 
La capacidad de calor específica depende de la temperatura del medio. La capacidad de calor específica del agua utilizada en un sistema decalefacción a una temperatura comprendida entre 20–90 oC vale cerca de 4,2 kJ/kg K.
Un aspecto del calor que conviene resaltar es que los cuerpos no almacenan calor sino energía interna. El calor es por tanto la transferencia de parte de dicha energía interna de un sistema a otro, con la condición de que ambos estén a diferente temperatura. Sus unidades en el Sistema Internacional son los julios(J)
La expresión que relaciona la cantidad de calor que intercambia una masa m de una cierta sustancia con la variación de temperatura Δt que experimenta es:

donde c es el calor específico de la sustancia.
Capacidad calorífica de un gas ideal
Para un gas ideal se definen dos capacidades caloríficas molares: a volumen constante (CV), y a presión constante (Cp).
CV: es la cantidad de calor quees necesario suministrar a un mol de gas ideal para elevar su temperatura un grado mediante una transformación isócora.
Cp: es la cantidad de calor que es necesario suministrar a un mol de gas ideal para elevar su temperatura un grado mediante una transformación isóbara.
El valor de ambas capacidades caloríficas puede determinarse con ayuda de la teoría cinética de los gases ideales.
Equipo
•1 Soporte universal.
• 1 Termómetro.
• 1 Calorímetro.
• 1 Mechero de Bunsen.
• 1 anillo metálico.
• 1 Tripié con tela alambre con asbesto.
• 1 Probeta de 50 ml.
• 1 Agitador.
• 1 Balanza granataria.
• 1 Pinzas para tomar los metales calientes.
• 1 Vaso de precipitados de 250 ml.
Sustancias
• Agua.
Material
• 3 Metales a escoger (plomo, aluminio, zinc o cobre), que pueden estar en forma debarra o lámina.
Desarrollo
Experimento 1
1. Agrega al calorímetro 100 ml de agua, agitar y medir su temperatura (Ta).
1. Agrega al vaso de precipitados 60 ml de agua, calentar hasta la temperatura
de 80 ºC (T2).
2. Vacía el agua caliente del vaso de precipitados al calorímetro y agitar.
3. Lee la temperatura cada 20 segundos hasta que ésta no cambie; la última
lectura corresponde a Tm.EXPERIMENTO 2
1. Agrega al calorímetro 100 ml de agua, agitar y medir la temperatura.
2. Introduce en el vaso de precipitados uno de los metales, agregar la cantidad
de agua necesaria para que se cubra el metal.
3. Calienta el vaso de precipitados con el metal hasta la temperatura de
ebullición del agua, esperar alrededor de 5 minutos para que el metal
alcance la temperatura de ebullición del agua.
4.Saca con las pinzas el metal del vaso de precipitados e introducirlo en el
calorímetro (tener cuidado para no quemarse).
5. Agita el sistema y leer la temperatura cada 20 segundos hasta que ésta no
cambie, la última lectura corresponde a Tm.

Tablas y Gráficas
Experimento 1

Cálculo Representativo:
Agua Fría: 21 °C
Agua Caliente: 80 °C


Tm= 0.625 x 21 °C + 0.375 x 80 °C = 43.12 °C...