Calorimetria

CALORIMETRIA

1.-OBJETIVOS.-
1.1.-OBJETIVO GENERAL.-
Comprobar la ley de conservación de la energía en sistemas sin reacción quimica

1.2.-OBJETIVOS SECUNDARIOS.-

• Construir un calorímetro
• Medir temperaturas
• Determinar calores específicos
• Determinar temperaturas de equilibrio



2.-FUNDAMENTO TEORICO

CALOR: es la energía en tránsito (en movimiento) entre 2 cuerposo sistemas, proveniente de la existencia de una diferencia de temperatura entre ellos.
Unidades de Cantidad de Calor (Q)
Las unidades de cantidad de calor (Q) son las mismas unidades de trabajo (T).
Sistema de Medida
Sistema Técnico
Sistema Internacional (S.I.) o M.K.S.
Sistema C.G.S. Unidad de Medida
Kilográmetro (Kgm)
Joule (J)
Ergio (erg)
Hay otras unidades usadas como Caloría (cal),Kilocaloría (Kcal), British Termal Unit (BTU).
Caloría: es 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).
Relación entre unidades
1 kgm = 9,8 J
1 J = 107 erg
1 kgm = 9,8.107 erg 1 cal = 4,186 J
1 kcal = 1000 cal = 10³ cal
1 BTU = 252 cal
Calor de combustión: es la razón entre la cantidad decalor (Q) que suministrada por determinada masa (m) de un combustible al ser quemada, y la masa considerada.
Qc...calor de combustión (en cal/g)
Qc = Q/m
Capacidad térmica de un cuerpo: es la relación entre la cantidad de calor (Q) recibida por un cuerpo y la variación de temperatura (Δt) que éste experimenta.
Además, la capacidad térmica es una característica de cada cuerpo y representa sucapacidad de recibir o ceder calor variando su energía térmica.
C...capacidad térmica (en cal/°C)

Calor específico de un cuerpo: es la razón o cociente entre la capacidad térmica (C) de un cuerpo 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 la capacidad térmica (C) dependede la masa (m) y de la sustancia que constituye el cuerpo.
C...calor específico (en cal/g.°C)

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 el intervalo de 0 °C a35 °C y crece cuando la temperatura es superior a 35 °C.
En nuestro curso consideraremos el calor específico (c) del agua "constante" en el intervalo de 0 °C a 100 °C y es igual a 1 cal / g x °C.
Tabla del calor específico de algunas sustancias
C agua = 1 cal/g.°C
C hielo = 0,5 cal/g.°C
C aire = 0,24 cal/g.°C
C aluminio = 0,217 cal/g.°C
C plomo = 0,03 cal/g.°C C hierro = 0,114 cal/g.°C
Clatón = 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... cantidad de calor
m... masa del cuerpo
c... calor específico del cuerpo
Δt... variación de temperatura
Observación: Para que el cuerpo aumente de temperatura; tiene que recibir calor, para eso la temperatura tf debe ser mayor que latemperatura to ; y recibe el nombre de calor recibido.
tf> to  calor recibido (Q > 0)
Para disminuir la temperatura; tiene que ceder calor, para eso la temperatura tf debe ser menor que la temperatura to ; y recibe el nombre de calor cedido.
tf< to  calor cedido (Q < 0)
Calor sensible de un cuerpo: es la cantidad de calor recibido o cedido por un cuerpo al sufrir una variación de temperatura (Δt) sinque haya cambio de estado físico (sólido, líquido o gaseoso).
Su expresión matemática es la ecuación fundamental de la calorimetría.
Qs = m.c.Δt
donde: Δt = tf - to
Calor latente de un cuerpo: es aquel que causa en el cuerpo un cambio de estado físico (sólido, líquido o gaseoso) sin que se produzca variación de temperatura (Δt),es decir permanece constante.
QL = m.L
Principios de la...