calorimetria

CALORIMETRIA

Resumen
La transferencia de energía térmica es una forma de transferencia de energía que ocurre como consecuencia de una diferencia de temperatura.
La energía interna de una sustancia es una función de su estado y por lo general aumenta con el incremento de temperatura.
La unidad base para medir el calor es la caloría [cal]. Una caloría es la cantidad de calor necesaria paraelevar la temperatura de 1 g de agua de 14.5°C a 15.5°C.
El equivalente mecánico del calor es 4.186 J/cal.
Los procesos realizados a P cte implican que: Q = H, el calor trasferido en un proceso es igual a la variación de entalpia entre los estados inicial y final.
Ningún proceso que implique la realización de una trabajo mecánico (de tipo PV) se puede realizar a V cte, W = PV
En un trabajoPV, se tiene que: U = Q – W ; U = Q - PV
CALOR: es la energía en tránsito (en movimiento) entre 2 cuerpos o sistemas, proveniente de la existencia de una diferencia de temperatura entre ellos.

Unidades de Energía (Q)

Las unidades de cantidad de calor (Q) son las mismas unidades de trabajo (W).
Algunas Relaciones entre unidades





Hay otras unidades usadas como Caloría (cal),Kilocaloría (Kcal), British Termal Unit (BTU).








OBS: La Caloría se definió como la cantidad de calor necesaria para aumentar la temperatura de 1 gramo de agua de 14,5 °C a 15,5 °C a la presión de 1 atmósfera (Presión normal).



Calor de combustión (Qc): es la razón entre la cantidad de calor (Q) que se libera cuando una determinada masa (m) de un “combustible” es quemada, y lamasa (m) de combustible considerada.

Qc = calor de combustión [cal/g]






Calor específico de un cuerpo (Ce): Es la cantidad de energía (calor) necesaria para aumentar en 1grado Celsius la temperatura de 1 g de sustancia cualquiera. El calor especifico es dependiente del tipo de sustancia, y generalmente se encuentra tabulado.





Capacidad Calorífica de un cuerpo (C): (ocapacidad térmica) Es la cantidad de energía (calor) necesaria para aumentar en 1º Celsius la temperatura de una masa “m” de sustancia cualquiera.




También se puede expresar como la relación entre la cantidad de calor (Q) recibida o liberada por un cuerpo y la variación de temperatura (ΔT) que éste experimenta.
Además, la capacidad térmica es una característica de cada sustancia y representa sucapacidad de recibir o ceder calor variando temperatura, su energía térmica.






NOTA El calor especifico (Ce) también se puede definir como la razón o cociente entre la capacidad calorífica (C) de una sustancia y la masa (m) de dicho cuerpo. Además, en el calor específico se debe notar que es una característica propia de las sustancias que constituye el cuerpo, en tanto que lacapacidad térmica (C) depende de la masa (m) y de la sustancia que constituye el cuerpo.






También, debemos notar que el calor específico de una sustancia varía con la temperatura, aumentando cuando está aumenta; pero en nuestro curso consideraremos que no varía

El calor específico del agua es la excepción a está regla, pues disminuye cuando la temperatura aumenta en elintervalo de 0 °C a 35 °C y crece cuando la temperatura es superior a 35 °C.

Nosotros, consideraremos el calor específico (Ce) del agua "constante" en el intervalo de 0 °C a 100 °C y es igual a 1 cal / g °C.

Tabla del calor específico (Ce) de algunas sustancias
C agua = 1,00 cal/g.°C
C hielo = 0,50 cal/g.°C
C Vapor = 0,45 cal/g.°C
C aire = 0,24 cal/g.°C
C aluminio= 0,22 cal/g.°C
C plomo = 0,03 cal/g.°C
C hierro = 0,114 cal/g.°C
C latón = 0,094 cal/g.°C
C mercurio = 0,033 cal/g.°C
C cobre = 0,092 cal/g.°C
C plata = 0,056 cal/g.°C

Ecuación fundamental de la calorimetría
Q = m * Ce ∆T
Q = cantidad de calor
m = masa del cuerpo
ce = calor específico del cuerpo
ΔT = variación de temperatura

Observación: Para que...