Calorimetria

EL CALORIMETRO Y SU UTILIDAD

DANIELA ALEJANDRA ANDRADE

IX SEMESTRE ING. ELECTRONICA

FISICA

POPAYAN MARZO, 29 DE 2012

1) TEMA

Construcción de un calorímetro para determinar su medida del equivalente en agua y el calor específico de un sólido.
2) LOGROS

•

•

Entender el funcionamiento de un dispositivo empleado para medir el calor específico de diferentes sustancias y/omateriales, a dicho sistema se le denomina calorímetro. Se usara el principio de la conservación de energía para calibrar el calorímetro y se estudiará la transferencia de energía calórica en el agua en algunos ejemplos sencillos.

3) RECURSOS

3.1. Construcción de calorímetro: • • • • • • • Un vaso de icopor con tapa (poliestireno) Un pliego de icopor. Dos pitillos de plástico TermómetroSilicona Bisturí Algodón

3.2. Demostración de uso del calorímetro. • • • • • Calorímetro(Previamente elaborado) Vasos de precipitado de 250 y 100 mL. Calentador. Dos Recipientes medianos(Ollas) Embudo.

4) MARCO TEORICO 4.1 TERMODINÁMICA: 4.1.2 La energía interna

La energía de un sistema se puede dividir en dos términos: unos que dependen de toda la masa del sistema respecto a unascoordenadas externas (es decir, la energía cinética y la energía potencial) y el resto de la energía, llamada energía interna, U.
4.1.3 El calor

El calor es una interacción entre dos sistemas que no es en forma de trabajo, y que modifica la energía del sistema. Por experiencia se conoce que la causa de un flujo de calor es una diferencia de temperatura entre dos sistemas.
4.1.4 LEYES DE LATERMODINÁMICA 4.1.4.1 Primera ley

La primera ley no es otra cosa que el principio de conservación de la energía aplicado a un sistema de muchísimas partículas. A cada estado del sistema le corresponde una energía interna . Cuando el sistema pasa del estado A al estado B, su energía interna cambia en: ∆ = −
(1)

Supongamos que el sistema está en el estado A y realizaun trabajo W, expandiéndose. Dicho trabajo mecánico da lugar a un cambio (disminución) de la energía interna de sistema: ∆ = − (2) También podemos cambiar el estado del sistema poniéndolo en contacto térmico con otro sistema a diferente temperatura. Si fluye una cantidad de calor Q del segundo al primero, aumenta su energía interna en ∆ =(3) Si el sistema experimenta una transformación cíclica, el cambio en la energía interna es cero, ya que se parte del estado A y se regresa al mismo estado, ∆U=0. Sin embargo, durante el ciclo el sistema ha efectuado un trabajo, que ha de ser proporcionado por los alrededores en forma de transferencia de calor, para preservar el principio de conservación de la energía, = . De loanterior se puede concluir:
• •

Si la transformación no es cíclica ∆ ≠ 0 Si no se realiza trabajo mecánico ∆ =

• • • • •

Si el sistema está aislado térmicamente ∆ = − Si el sistema realiza trabajo, U disminuye Si se realiza trabajo sobre el sistema, U aumenta Si el sistema absorbe calor al ponerlo en contacto térmico con un foco a temperatura superior, U aumenta. Si el sistema cedecalor al ponerlo en contacto térmico con un foco a una temperatura inferior, U disminuye.

En conclusión, la conservación de la energía del sistema está dada por la siguiente ecuación: ∆ = − (4)
4.1.4.2 Segunda ley

La segunda ley de la termodinámica establece cuales procesos de la naturaleza pueden ocurrir o no. De todos los procesos permitidos por la primeraley, solo ciertos tipos de conversión de energía pueden ocurrir. Los siguientes son algunos procesos compatibles con la primera ley de la termodinámica, pero que se cumplen en un orden gobernado por la segunda ley. • Cuando dos objetos que están a diferente temperatura se ponen en contacto térmico entre sí, el calor fluye del objeto más cálido al más frío, pero nunca del más frío al más cálido. •...