Calorimetria

Trabajo práctico número 1: Equilibrio térmico.

Integrantes:
• Bianchetti, Numa Santiago
• Chudnovsky, Santiago
• Gabbanelli, Ignacio
• Pazos, Federico Javier.

Año y División: 4º 12

Colegio Nacional de Buenos Aires

Síntesis.

En este trabajo estudiamos el equilibrio térmico de un sistema compuesto por dos líquidos, en contacto térmico, de diferente densidad ya diferentes temperaturas en un recipiente seccionado dualmente por una fina lámina de aluminio. El concepto de equilibrio térmico se refiere a que la magnitud, que en este caso es la temperatura, que caracteriza al sistema es constante. Este receptáculo es aparentemente adiabático, lo cual significa que no intercambia calor con el medio (la suma de los calores de cada uno de los elementos ysustancias que componen el sistema es igual a cero).
Además, establecimos la relación de la temperatura de cada líquido (agua y alcohol) en función del tiempo, en un gráfico, y obtuvimos dos curvas que se aproximan gradualmente hasta alcanzar el equilibrio expresándose en el contacto de las mismas.
En cuanto al recipiente utilizado, concluimos que no era adiabático, ya que mediante la suma delos calores y considerando las incertezas correspondientes, el resultado obtenido no es igual a cero.

Introducción.

Nos proponemos estudiar la transmisión de calor entre dos líquidos a distintas temperaturas logrando un equilibrio térmico. Además se supone que en caso de que el material fuese adiabático, la suma de los calores obtenidos sería igual cero. Los calores fueron obtenidos pormedio de la ecuación de calor correspondiente:

Q = c. m. (t
En donde c es el calor específico, m la masa y (t la variación de la temperatura.

Procedimiento experimental.

El dispositivo estaba compuesto por un recipiente de aluminio con dos secciones contenedoras, en cada una de las cuales es introducido un líquido distinto, por un ladocolocamos agua a temperatura ambiente y del otro alcohol recién sacado de la heladera, o sea a 4° aproximadamente. Dicho recipiente estaba cubierto además por un material aislante del medio (telgopor). Para que la temperatura fuese homogénea en cada sección y la medición resultante fuese más precisa, utilizamos un agitador para que no hubiese diferencias internas (es decir, el líquido de menortemperatura hubiera tenido más cerca del aluminio una temperatura mayor que en el centro sin este instrumento). Los datos fueron obtenidos con termómetros de precisión (con una incerteza de 0,1 °C), y las mediciones se realizaron cada sesenta segundos. Para completar la ecuación de calor debíamos conocer la masa de cada líquido, para lo cual usamos una probeta graduada con una incerteza de 2ml.Esquema del sistema utilizado.

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Resultados y análisis.
Dividiremos el análisis en dos partes. En la primera estableceremos una relación entre la variación de la temperatura y el tiempo transcurrido, las mediciones se realizaron simultáneamente en cada líquido. Las mismas se representan en la siguiente tabla:
|T(Min.) |( t (Min.) |T (agua) °C |(T(agua) °C |T(alcohol) °C |( T (alcohol) °C |
|1 |0,025 |25,1 |0,2 |4 |0,2 |
|2 | |19 | |9 | |
|3 | |17,1 | |11,5 | |
|4 | |16,2| |13 | |
|5 | |15,9 | |14 | |
|6 | |15,8 | |14,5 | |
|7 | |15,7 | |15 | |
|8...