tp calorimetria

Trabajo práctico de calorimetría
Primera parte

Introducción:
La temperatura de un cuerpo es una medida de su capacidad de transferir calor. El calor es una forma de transferir energía. Esa transferencia ocurre cuando hay desequilibrio térmico, es decir cuando una de las partes entre las que tiene lugar esa transferencia “está mas caliente” (tiene mayor temperatura) que otras.
Cuandocalentamos o enfriamos una sustancia se necesita una cierta cantidad de calor para elevar o disminuir su temperatura en 1ºC. Otras sustancias requieren una cantidad diferente, mayor o menor. Se denomina calor específico a la cantidad de calor necesario para elevar en una unidad (por ejemplo 1ºC) la temperatura de la unidad de masa (por ejemplo 1 gramo) de la sustancia en cuestión. Esta cantidad esla misma para calentamiento o enfriamiento. Es una propiedad específica de la sustancia, o sea que depende de su composición. Simbolizando con “Q” la cantidad de calor, “m” la masa, la variación de temperatura con “Δt” y con “C” el calor específico tenemos:

Esta ecuación nos permite calcular la cantidad de calor requerida para producir la modificación de la temperatura de una masa de sustanciade calor específico C en una cantidad Δt, siempre que no haya cambio de fase. Los valores de calor específico se informan en la literatura en unidades de calor divididas por unidades de masa y divididas por unidades de temperatura:
Los valores de C en las siguientes unidades son numéricamente iguales, a pesar de que las unidades usadas sean distintas.
El calorímetro más común destinado a lamedición del calor específico es el calorímetro de agua o calorímetro de mezcla. Consiste básicamente en un recipiente de uno o dos litros de capacidad, aislado térmicamente. Contiene una cierta cantidad de agua y un termómetro que permite medirla temperatura del agua en su interior. Este sencillo aparato se puede usar para medir el calor específico de un cuerpo sólido o líquido. Para ello esnecesario conocer el calor específico del recipiente.


Objetivo de la práctica:
Determinar el calor específico de un sólido mediante el calorímetro de mezclas.
Materiales y método:
Recipiente adiabático (a)
Termómetro (c)
Balanza
Agitador(b)
Probeta
Cuerpo sólido (d)
Esquema del calorímetro:


Se determina con la balanza la masa del cuerpo de plomo. mPb=139 gramos
Se toma un volumen deagua conocido que se introduce en el calorímetro y se determina la temperatura inicial del agua. T.inicial H2O=24.1ºC
Se calienta el cuerpo de plomo a 100 grados mediante un baño de agua en ebullición durante 5 minutos. T inicial Pb= 100ºC
Se introduce el plomo así calentado en el calorímetro y se agita para obtener uniformidad de temperatura. En esta etapa el agua y el plomo tendrán la mismatemperatura ya que están en equilibrio térmico, T.final agua=T final plomo= 24.9ºC
Con estos valores se calcula el calor específico del plomo con su error absoluto mediante las siguientes fórmulas:
Calor esp.Pb= -[ (C.esp agua . masa agua . (Tf -Ti)agua) / (masa Pb . (Tf-Ti)Pb) ]

Error relativo C.esp Pb= Error absoluto masa agua + Error absoluto (Tf-Ti)agua +Error absoluto de masa plomo +Error absoluto (Tf-Ti)plomo
Error relativo C.esp Pb= ( Δmasa agua/masa agua) + ( ΔTf agua+ ΔTi agua/(Tf-Ti agua) )+ ( Δmasa plomo/masa plomo) + ( ΔTf plomo/ (Tf -Ti plomo) )
Error absoluto Cesp plomo=Error relativo Cesp plomo . Cesp plomo
Reemplazando:
Cesp plomo= - [1 cal/gºC . 250g . (24.9ºC - 24.1ºC) / 139g . (24.9ºC - 100ºC) ]
Error relativo Cesp plomo= (2.5g/250g) + [(0.05ºC +0.05ºC)/(24.9ºC- 24.1ºC)] + (0.5g/139g) +[0.05ºC/(100ºC - 24.9ºC) ]
Error absoluto Cesp plomo=0,0139 . 0,019159
Resultado:
Calor especifico del plomo=0,019cal/gºC +- 2,64.10^-3 cal/gºC
 Conclusión:
Los datos obtenidos con este sistema experimental son diferentes a los obtenidos por otros investigadores ya que el verdadero calor específico del plomo es 0.03 cal/gºC . Esto puede deberse a...