Practica de termo

| INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVASLABORATORIO DE TERMODINÁMICA BÁSICA II | |

PRÁCTICA NÚMERO TRES

CAPACIDAD CALORIFICA DE UN METAL.

PROFESOR: CELERINO ARRELLANO HERRERA

GRUPO 1IM45
SECCION B
EQUIPO # 8
TURNO MATUTINO

CAPACIDAD CALORIFICA DE UN METAL
Objetivos:
* Calcular la capacidad calorífica de un metal adiferentes temperaturas y compararlo con el dato bibliográfico para calcular el % de error.
* Calcular la capacidad calorífica del aluminio, medir el tiempo que tarde en aumentar su temperatura.
* Graficar el Cp calculado vs temperatura, Q vs tiempo, y CP vs Q.

Introducción:
La Capacidad Calorífica de una sustancia es una magnitud que indica la mayor o menor dificultad que presentadicha sustancia para experimentar cambios de temperatura bajo el suministro de calor. Puede interpretarse como un efecto de Inercia Térmica.
Está dada por la ecuación: C = Q/T [J/K]
Donde C es la capacidad calorífica, Q es el calor y T la variación de temperatura. Se mide en joules por kelvin (unidades del SI).La capacidad calorífica va variando según la sustancia.
Su relación con el calor específico es:
C = c.m
En donde c es el calor específico, y m la masa de la sustancia considerada. Igualando ambas ecuaciones, procedamos a analizar :
Q/T = c * m
De aquí es fácilinferir que aumentando la masa de una sustancia, aumentamos su capacidad calorífica, y con ello aumenta la dificultad de la sustancia para variar su temperatura. Un ejemplo de esto se puede apreciar en las ciudades costeras donde el mar actúa como un gran termostato regulando las variaciones de temperatura.
El incremento en la temperatura debido a la transferida de calor depende de la sustancia,en general,
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donde C es una constante que depende de la sustancia de que se trate. Podemos determinar dicha constante para cualquier sustancia si conocemos la cantidad de calor transferido y su cambio de temperatura. Si bien el calor depende de la trayectoria debemos especificar plenamente el proceso con la finalidad de determinar .
Para determinar la transferencia de calor en elcálculo de  se tienen dos procesos muy útiles: proceso a presión constante y proceos a volumen constante. Designamos la capacidad calorífica a presión constante mediante , y la capacidad calorífica a volumen constante mediante  o bien como calor específico como  y  (por unidad de masa).
1. El calor específico a volumen constante
Recordemos que si se tienen cualesquiera dos propiedades del sistema,entonces el estado del sistema está determinado completamente. Es decir podemos escribir
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Si consideramos  y utilizamos la regla de la cadena para describir  con respeco a los cambios de  y :
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Para un proceso a volumen constante el segundo término es cero puesto que no hay cambio en volumen , tal que
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Ahora si escribimos la primera ley para un proceso reversible, con ,| |

vemos que el segundo término es también cero si el proceso es a volumen constante, así
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Al combinar las escuaciones anteriores podemos escribir que
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y cambiando
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En este caso, cualquier aumento de la energía es debido solamente a la transferencia de energía como calor. Podemos por lo tanto utilizar nuestra definición del calor específico de la ecuación paradefinir el calor específico para un proceso a volumen constante tal que,
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Si escribimos , y consideramos un proceso a presión constante de la , análogamente podemos obtener el calor específico a presíon constante, así
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En la obtención , consideramos solamente un proceso a volumen constante, por lo tanto el nombre, ``calor específico a volumen constante.'' Sin embargo, es más...