Determinación Experimental De La Capacidad Calorífica

Instituto Politécnico Nacional Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniería Campus Guanajuato Ingeniería Farmacéutica 6FM2 Laboratorio de Bioingeniería Profesor: Juan Manuel Salgado Román Práctica 1 Determinación de la Capacidad Calorífica Integrantes: García Hernández Luis Antonio Lira Arenas Luz del Carmen López Rodríguez Silvia Verónica Méndez Falcón Liliana María de la Luz Ponce MorenoMaría Guadalupe

I. OBJETIVOS

a) Conocer y aplicar el principio de calor específico de diferentes muestras problemas. b) Obtener los valores experimentales del calor específico de diversas sustancias/materiales. c) Interpretar los valores obtenidos experimentalmente del calor específico de cada una de las sustancias analizadas. d) Aprender a realizar la calibración de un calorímetro.II.MARCO TEÓRICO

CALOR Energía transmitida entre dos sistemas cerrados con un límite en común, o bien entre un sistema cerrado y sus alrededores, debido a un gradiente de temperatura y que tiene lugar sin variación alguna de los parámetros externos. [1] Características del calor:
a. Es transitorio, solo aparece durante un cambio de estado del sistema. b. Si la temperatura del medio disminuye Qserá positivo y si por el contrario aumenta

Q será negativo.
c. El efecto neto del calor será cambiar la energía interna del sistema y el medio de

acuerdo a la primera ley de la termodinámica. [1]

CAPACIDAD CALORÍFICA Se ha comprobado experimentalmente que a masas iguales, los sistemas termodinámicos difieren unos de otros en la cantidad de calor que necesitan para que en ellos se produzcaun diferencial de temperatura. La capacidad calorífica se define como la cantidad de calor necesaria requerida para incremental en 1 grado (K o ºC) su temperatura. [2]

CALOR ESPECÍFICO Calor específico de una sustancia se define como la capacidad calorífica referida a la unidad de masa. Representa la cantidad de calor que hay que suministrar a la unidad de masa del sistema para elevar sutemperatura en 1 grado (K o ºC). [2]

El calor se transmite en función del salto térmico y de la masa de los cuerpos que son objeto del intercambio de energía calorífica. La expresión aplicada para calcular dicho calor es la siguiente: Q= Ce m (T1-T0)

Donde:

Ce: Calor específico de la materia que forma el cuerpo m: masa del cuerpo T1= Temperatura resultante del intercambio de energía T0:Temperatura del cuerpo antes de iniciar el intercambio de calor [3]

III.MÉTODO A) Determinación de la capacidad calorífica del calorímetro.

B) Determinación del calor específico de las sustancias problema.

IV.MATERIALES

a) 6 calorímetros. b) 3 termómetros. c) 2 probetas de 250 mL. d) 3 vasos de precipitado de 250 mL. e) Parrilla de calentamiento. f) Balanza granataria. g) Sustanciasproblema.

V.RESULTADOS Tabla 1: Calibración calorímetro (Equipo 1)
Experimento 1 2 3 Promedio m1(Kg) 0.094 0.093 0.094 0.094 m2(Kg) 0.092 0.092 0.090 0.091 T1(K) 295.150 295.150 295.150 295.150 T2(K) 325.150 326.150 326.150 325.817 T3(K) 309.150 309.750 309.150 309.350 t(s) 182.00 50.00 46.00 48.00

Tabla 2: Calibración del calorímetro (Equipo 2)
Experimento 1 2 3 Promedio m1(Kg) 0.097 0.0950.095 0.096 m2(Kg) 0.093 0.095 0.092 0.093 T1(K) 293.150 293.650 293.650 293.483 T2(K) 322.650 324.150 324.150 323.650 T3(K) 306.650 308.750 308.150 307.850 t(s) 60.00 57.00 46.75 54.58

Tabla 3: Calibración del calorímetro (Equipo 3)
Experimento 1 2 3 Promedio m1(Kg) 0.104 0.105 0.106 0.105 m2(Kg) 0.207 0.198 0.201 0.202 T1(K) 295.150 295.150 295.150 295.150 T2(K) 326.150 326.150 326.150 326.150T3(K) 310.150 310.150 310.150 310.150 t(s) 37.00 35.00 28.00 33.33

Para la obtención de la capacidad calorífica del calorímetro (vaso de unicel) se emplea la siguiente ecuación:

En donde: Cp H2O: Capacidad calorífica del agua (4,182 J/Kg*K). m1: Masa 1 (Kg). m2: Masa 2 (Kg).

T1: Temperatura 1 (K). T2: Temperatura 2 (K). T3: Temperatura 3 (K). C: Capacidad calorífica del calorímetro...