Determinacion Del Calor Especifico De Un Solido

Práctica Nº 1

Determinación del calor específico de un sólido

Alumno: Oliver Santana Mendoza
Curso: 2º Grado en ingeniería Química
Grupo: B
Fecha: 13/10/2011

Fundamento teórico:
El calor específico de un cuerpo se define como el calor necesario para elevar en 1 ºC la temperatura de la unidad de masa del mismo. Así, el calor específico del agua líquida es 1 Kcal/ºC.Kg, y estosignifica que 1 Kg de agua debe recibir 1 Kcal para elevar su temperatura en 1 ºC. En realidad, el calor específico es una función de la temperatura (no es lo mismo variar la temperatura en 1 ºC cuando el cuerpo está muy caliente que cuando está frío), pero en esta práctica las variaciones de temperatura experimentales serán lo suficientemente pequeñas como para justificar que tratemos los caloresespecíficos como constantes.
Las medidas experimentales de los calores específicos pueden realizarse por varios procedimientos. En esta práctica vamos a utilizar el método de las mezclas. Este método consiste en mezclar dos cuerpos a diferentes temperaturas (por ejemplo, mezclar dos líquidos, o sumergir un sólido en un líquido) y medir la temperatura de equilibrio t. Si la temperatura del cuerpoinicialmente más caliente era ta y la del más frío era tb, el balance de energía cuando se ha alcanzado el equilibrio térmico nos da:
m1 c1 (t – tb ) = m2 c2 (ta - t)


La descripción del proceso que tiene lugar es la siguiente:
Se introduce en un sistema adiabático (calorímetro) una cantidad de agua de masa M a temperatura ambiente. Una vez alcanzado el equilibrio térmico, elcalorímetro y el agua estarán a la misma temperatura T0. Si en ese momento, introducimos en el sistema una muestra del sólido a estudiar, de masa m y calor específico c, a una temperatura T1, el sistema constituido por el agua, el calorímetro y la muestra evolucionará hacia un estado de equilibrio térmico a la temperatura T2.

Esta evolución se realiza a presión constante (P atmosférica) y sinintercambio de calor con el exterior (sistema adiabático), por lo que, Qabsorbido = Qcedido pudiendo plantear las ecuaciones siguientes:
Qabsorbido por el agua = M· c0 · (T2-T0)
Qabsorbido por el calorímetro = K· c0 · (T2-T0)
Qcedido por la muestra = m· c · (T1-T2)

La ecuación global es:
(M+K)·c0·(T2-T0) = m·c·(T1-T2)
En donde c es:
c=M+k*c0 *(T2-T0 )m(T1-T2)Materiales y Métodos:
Materiales:
1 Calorímetro 2 pesas cilíndricas de aluminio
1 Pesa de cobre 1 Pesa plomo
1 vaso precipitados 1000 mL 1 vaso de precipitados de 250 mL,
2 termómetros 1 trípode
1 rejilla1 frasco lavador
Métodos:
El método a utilizar en esta práctica es el método de las mezclas que consiste, en el caso de un sólido, en introducir éste en una masa conocida de agua, que se encuentra a una temperatura diferente de la del sólido. Si se prescinde de los intercambios de calor con el ambiente (difíciles de evitar), se tendrá que la mezclasólido-agua-calorímetro alcanza una temperatura de equilibrio, de modo que el calor cedido por el sólido será igual al calor absorbido por el agua y por el calorímetro. Dicho de otra forma:

Q1 (cedido por el sólido) = Q2 (absorbido por el agua) + Q3 (absorbido por el calorímetro)
Resultados experimentales:
1.1 Comenzamos la practica tratando de calcular el equivalente en agua del calorímetro (masade agua, que para elevar su temperatura un grado centígrado necesita la misma cantidad de calor que el calorímetro) K, para ello se toma una cantidad de agua de masa m y se calienta en un vaso de precipitados hasta temperatura ti, previamente se determina la temperatura inicial del calorímetro vacío t0, posteriormente se añade el agua caliente al calorímetro y se espera hasta que se alcance...