Transferencia de calor

Guía Módulo Termodinámica. Física II (B y G)- 2er Cuatrimestre 2005

Medición del calor específico de un sólido
Objetivo Medición del calor específico de diversos materiales. Materiales: Uncalorímetro. Termómetros de mercurio o sensores de temperatura conectados a una PC, que midan en el rango 0−100 ºC. Bloques de Cu, Fe, Al u otros metales, de masas entre 100 y 300 g. Experiencia En esteexperimento se propone medir el calor específico de algunos metales. El calor específico de una sustancia es la cantidad de calor requerida para aumentar la temperatura de un gramo de sustancia en ungrado Celsius: cp = Q /m ∆T Dada una muestra del material cuyo calor específico se desea medir a una temperatura inicial (Tinicial) y la sumergimos en un calorímetro que contiene en equilibrio térmicouna masa de agua (Magua) a una temperatura Tc, si el sistema es adiabático tendremos por conservación de la energía que

Mmuestra cp(muestra) (Tinicial – Tfinal) = (Magua + Meq) cp(agua) (Tfinal-- Tc)
donde Mmuestra es la masa de la muestra, Magua la masa del agua que está en el calorímetro, Meq la masa equivalente del calorímetro y los distintos objetos que contiene (termómetros,agitadores, etc) y cp(muestra) es el calor específico que queremos hallar (Si no tiene éste dato debe medirlo). De este modo conociendo las distintas masas y temperaturas es posible despejar el calorespecífico del material. Para la experiencia se recomienda: Calcular la Meq del calorímetro e instrumentos en su interior Medir todas las masas involucradas Llenar el calorímetro con el termómetro y agitadorcon agua fría y esperar hasta que se alcance la temperatura de equilibrio Tc

-

Sumergir la muestra en un baño térmico, por ej. agua hirviendo y esperar hasta que alcance la temperatura deequilibrio. (Evitar que la muestra toque las paredes o el fondo del recipiente del baño térmico) Sacar la muestra del baño térmico, secarla rápidamente y sumergirla en el calorímetro. De este modo la...