Calorimetría



1.- CALORIMETRIA
La Calorimetría es la medida de la cantidad de calor que cede o absorbe un cuerpo en el curso de un proceso físico o químico.
La calorimetría mide el calor en una reacción química o un cambio de estado usando un instrumento llamado calorímetro. Pero también se puede emplear un modo indirecto calculando el calor que los organismos vivos producen a partir de la producción dedióxido de carbono y de nitrógeno (urea en organismos terrestres), y del consumo de oxígeno.
ΔU = cambio de energía interna
Como la presión no se mantiene constante, el calor medido no representa el cambio de entalpía.
Calorimetría a presión constante
El calor medido es igual al cambio en la energía interna del sistema menos el trabajo realizado:
q = \Delta U - w \,
Como la presión semantiene constante, el calor medido representa el cambio de entalpía.
1.2 PRINCIPIOS GENERALES DE LA CALORIMETRÍA
I. Siempre que entre varios cuerpos haya un intercambio de energía térmica, la cantidad de calor perdido por unos cuerpos es igual a la cantidad de calor ganada por los otros.

II. La cantidad de calor absorbida o desprendida por un cuerpo es directamente proporcional a su variación detemperatura. Así, para elevar la temperatura de un cuerpo de 20°C se requiere el doble de cantidad de energía térmica que para elevarla a 10°C.

III. La cantidad de calor absorbida o desprendida por un cuerpo es directamente proporcional a su masa.

IV. Cuando varios cuerpos a temperaturas diferentes se ponen en contacto, la energía térmica se desplaza hacia los cuerpos cuya temperatura es másbaja. El equilibrio térmico ocurre cuando todos los cuerpos quedan a la misma temperatura.

1.3 UNIDADES DE MEDIDA DEL CALOR


Siendo el calor una forma de energía, deben de medirse en las mismas unidades que ésta: joules, ergios, libras*pie ó Btu. Su relación de conversión es:


Sin embargo, en la práctica se manejan otras unidades más adecuadas:

1.4 CALORÍA (c)

Es la cantidad decalor que se requiere para elevar la temperatura de 1 gramo de agua en 1°C. La relación entre calorías y joules es de:


Existe también la Kilocaloría, o sea 1000 calorías (cantidad de calor necesaria para elevar en 1°C la temperatura de 1 Kg de agua). La Kilocaloría es la unidad en la que se mide el contenido energético de los alimentos y en la práctica se la llama usualmente Caloría, o GranCaloría (con "C" mayúscula), para diferenciarla de la verdadera caloría (con "c" minúscula) llamada también pequeña caloría.

NOTA: Recordar que la temperatura NO es una medida de la energía térmica total del cuerpo, es solo de su energía promedio. Es por esto que dos cuerpos pueden tener la misma temperatura pero distinta cantidad de energía interna. Ejemplo: Si se quiere hervir 10 litros deagua, se requiere 10 veces más energía que en el caso de un sólo litro, y aunque al final las temeperaturas sean las mismas (temperatura de ebullición del agua) debido a la diferencia de masas el consumo de energía es distinto.

2.-CALOR
Es la Energía Térmica que se transfiere de un objeto a otro cuando entran en contacto mutuo, debido a una diferencia de temperaturas entre ellos.

La direcciónde la transferencia de la Energía Térmica es siempre desde la sustancia de mayor temperatura hacia la de menor temperatura (o sea desde la más caliente a la más fría).

Cuando fluye calor entre dos objetos o sustancias que se encuentran unidas; se dice que están en
2.1 CONTACTO TÉRMICO.

Mientras no hallan otros factores externos (el sistema sea cerrado) el calor perdido por el cuerpo A esigual al calor ganado en el cuerpo B.
Cuando dos objetos se encuentran en contacto térmico, la temperatura del más caliente disminuye y la del más frío aumenta, hasta llegar ambos a la misma temperatura, es decir, quedan en EQUILIBRIO TÉRMICO.

Al disminuir la temperatura de un cuerpo, la energía de sus moléculas también disminuye, y viceversa, si la temperatura aumenta, su Energía Interna...