Brujula

PRACTICA Nº 04: “CALOR ESPECIFICO DE UN LÍQUIDO”

I. Objetivos:

“Determinar experimentalmente El Calor Especifico de un líquido, usando corriente eléctrica como medio de calentamiento y midiendo el incremento de temperatura causado por este.”

II. Fundamento teórico:
El experimento se basa en el establecimiento de un balance de energía, entre la emitida por corriente eléctrica en formade trabajo pasada a través de una resistencia (alambre fino de aleación Cr-Ni) sumergida dentro de una determinada masa liquida, y la ganada por esta masa y el equipo que la contiene; produciéndose en estos un incremento de entalpia. El experimento se realiza adiabáticamente a presión constante (1atm aprox.), y se mide el tiempo de suministro de corriente y el incremento de temperatura que estaorigina en el sistema total (liquido + equipo).

El trabajo emitido por la corriente eléctrica, We, y ejecutado sobre el sistema se da por:

We cal=VIt4.184 …(1)

* V : Potencial eléctrico (Voltios)
* I : Intensidad de corriente (Amperios)
* t : Tiempo (segundos)
Este trabajo produce un incremento de entalpia, ΔH, en el sistema total; haciendo las deduccionestermodinámicas correspondientes, resulta:
We= ∆H …(2)

El incremento de entalpia del sistema total se expresa:

∆H=meC2+mlClT2-T1 …(3)

* m : Masa (gramos)
* C : Calor específico(cal/gr ºC)
* T : Temperatura (ºC)
* e , l : Equipo y liquido

Haciendo uso de me Ce = C (constante calórica del equipo), la ecuación 3 se transforma a:∆H= C+ mLCLT2-T1 …(4)

De la combinación de 1, 2, 3 resulta

CL=1mLVIt4.184 T2-T1-C …(5)

Esta ecuación permite el cálculo del calor especifico del liquido examen “CL‟, previo conocimiento de la constante calórica del equipo “C”. La constante del equipo se logra determinar realizando el experimento con un líquido cuyo calor específico se conozca, que generalmente es elagua, la cual tiene un calor especifico de 1 cal/gr. ºC

III. Materiales:
* Líquidos: Agua, líquidos orgánicos.
* Calorímetro: Vaso Dewar de paredes aisladas de 500 cm3
* Termómetro de precisión
* Cronometro.
* Resistencia de alambre fino (aleación Cr – Ni).
* Amperímetro.
* Voltímetro.
* Reóstatos.
* Fuente de poder de corriente
* Cables de conexión,soportes, pinzas, etc.

IV. Esquema del Experimento:

Fig.1 Equipo para determinar el calor especifico
Fig.1 Equipo para determinar el calor especifico


V.-Procedimiento Experimental:

Después de una adecuada limpieza del calorímetro y accesorios se llena este con cierta cantidad de liquido (aproximadamente 200 gr en caso de agua). Con el tapón en el que deben estar insertados eltermómetro y agitador, e instalada la resistencia (de aleación Cr-Ni), taponar el vaso Dewar. Instalar los instrumentos tratando de proveer un voltaje aproximadamente 5V en el vaso Dewar (regulando con el reóstato) como se muestra en la fig.2.




Fig.2. Circuito de medición del Calor Especifico de un líquido. A: amperímetro, B: batería o fuente de C.C., C: calorímetro, R: reóstato, V:voltímetro.
Fig.2. Circuito de medición del Calor Especifico de un líquido. A: amperímetro, B: batería o fuente de C.C., C: calorímetro, R: reóstato, V: voltímetro.



Anotar la temperatura ambiente, presión barométrica y la temperatura inicial del sistema; cerrar el circuito y proceder a la toma de lecturas (del sistema), voltaje y amperaje a intervalos de 30seg (o 1 min), durante 10 min.Aproximadamente. Si es posible usar un estabilizador de voltaje. Evitar el calentamiento excesivo para prevenir pérdidas de líquido por evaporación. Desconectar la corriente y anotar la temperatura ambiente y presión barométrica finales.

VI.- Cálculos, Resultados y conclusiones:

* Datos Experimentales:

Temperatura de trabajo : 25.75 ºC
Volumen Líquido (agua) : 200 ml

PARA DETERMINAR...