calorimetria

Introducción



Cuando dos cuerpos a diferente temperaturas se ponen en contacto entre si se produce entre ellos un intercambio de calor que se detendrá cuando ambos alcancen el equilibrio térmico, esto se refiere a que ambos estén a la misma temperatura. Para que esto suceda un cuerpo (el de mayo temperatura) cede calor al de menor temperatura y este último absorbe el calor del anterior.Llamaremos a estos calor cedido y calor absorbido respectivamente.
Para recrear este fenómeno y que los cuerpos no cedan o absorban calor del ambiente se recrean en la práctica en laboratorio en un recipiente adiabático. Un recipiente adiabático es un recipiente herméticamente cerrado que no permita ni que entre al mismo calor ni que se escape de este el calor logrando mantener el equilibriotérmico, si ser alterado, mientras este esté cerrado.
La calorimetría es el estudio de este fenómeno, y su ecuación es la siguiente:

Q= Ce. M . ∆T

Siendo Q calor intercambiado (calor absorbido es igual al calor cedido)
Ce= calor especifico (cantidad de calor que hay que entregar a un gramo de sustancia para que esta aumente su temperatura en un grado centígrado, este depende de la sustancia, desu estado de agregación y del proceso térmico implicado)
m= masa
∆T= diferencia de temperaturas (T final – T inicial)
Es importante tener en cuenta cuando hago estos cálculos si se produjo un cambio de estado en el proceso y que es Ce no es el mismo para los diferentes estados de la materia, ya que no es el mismo calor el que le tengo que entregar a un sólido, liquido o gas para que aumente sutemperatura en un grado centígrado.

Objetivos de la Práctica

Se intenta probar que es posible determinar el calor espeficífico (Ce) de un sólido mediante un calorímetro de mezcla.

Hipótesis

Es posible determinar el CePb mediante un calorímetro hecho de telgopor , una masa conocida de plomo y un volumen conocido de agua.


Metodología y materiales



Para esto usé un recipienteadiabático (recipiente de Telgopor) con un termómetro (que se pueda observar del exterior del recipiente), un agitador (al que también pueda manejar del exterior), una balanza para saber de ante mano el peso del sólido, una probeta para medir el volumen de agua a utilizar y con ello su masa, una plomada (plomo (Pb)) como cuerpo sólido, agua, un mechero, un recipiente que se pueda calentar a fuego(jarro de aluminio).



Esquema del calorímetro









a- recipiente adiabático, b- agitador, c-termómetro, d- cuerpo sólido

Con el mechero encendido y nuestro reciente con agua hirviendo en su interior coloque las plomadas, pesadas en la balanza anteriormente, a usar en las diferentes repeticiones de mi experiencia. Estas no tienen que tocar ni las paredes ni el suelo derecipiente, ya que este puede modificar la temperatura de la plomada por tener mayor temperatura que el agua. De esta manera después de que las plomadas estuvieron un tiempo considerable en el agua en ebullición por calorimetría se supone que están a 100°C (intercambio de calor con el agua).
En el recipiente adiabático coloque 250 ml (mililitros) de agua (H2O), tome (con el termómetro) la temperaturainicial del agua dentro del calorímetro (26,9°C). Luego coloque dentro del recipiente adiabático en contacto con el agua a temperatura ambiente mi plomada con una masa de 138,1g (es importante pesarla antes de ponerla en el agua hirviendo ya que si se pesa después de sacarla del agua y antes de poner en el recipiente adiabático va a perder calor) y una temperatura de 100°C ya que estaba enequilibrio térmico con el agua hirviendo de la cual la saque (importante dejar un tiempo prudencial las plomadas en el agua en ebullición), y se observo el termómetro continuamente mientras se agitaba el agua con el agitador. Cuando el termómetro ya no varió su temperatura por un tiempo prolongado asumí esa temperatura como temperatura final (27,4°C).
Esta experiencia se repitió con otras masas de...