Fundamentos

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA
E INDUSTRIAS EXTRACTIAS

Capacidad calorífica de un metal.
PRÁCTICA No. 3

ASIGNATURA
LABORATORIO DE TERMODINAMICA
DE LAS SOLUCIONES

PROFESOR
ING. CELERINO ARELLANO HERRERA.

ALUMNA
PÉREZ RAMÍREZ LOURDES DEL ROCÍO

GRUPO SECCIÓN
1IM42 B

CAPACIDAD CALORÍFICADE UN METAL.
OBJETIVO:
* Conocer mediante cálculos experimentales la capacidad calorífica que posee un metal.
* Obtener los datos experimentales a través del calentamiento del agua como conductor de calor.
* Comparar con datos bibliográficos (tablas) y calcular porciento de error.

FUNDAMENTACION TEÓRICA:

Calor:
Es la energía cinética de las moléculas. El calor es la energíaque tiene un objeto debida al movimiento de sus átomos y moléculas que están constantemente vibrando, moviéndose y chocando unas con otras.

Temperatura:
Llamaremos energía térmica a la suma de las energías de todas las partículas que componen un cuerpo. La temperatura es el valor medio de la energía cinética de estas partículas.

Calor especifico:
Se define como la relación existente entreel calor suministrado al sistema y el cambio en la temperatura del mismo. Haciendo que la capacidad calorífica sea una función de a temperatura, además de considerar si el proceso se efectúa a presión o volumen constante.

Calor específico es la energía necesaria que la unidad de masa de un cuerpo ha de intercambiar con el entorno para variar su temperatura en un grado; sus unidades son J/kg oCen el Sistema Internacional, aunque en el laboratorio es muy frecuente emplear la caloría/gºC , donde la caloría es el calor necesario para que un gramo de agua aumente un grado su temperatura.

Capacidad en función de la temperatura:

Capacidad calorífica:

Cuando se multiplica el calor específico por el peso molecular, se obtiene la capacidad calorífica molar. Estas definiciones sonaplicables a sólidos, líquidos y gases.

De acuerdo con las derivadas anteriores, se puede observar que la capacidad calorífica es una función de la temperatura; por ejemplo para el aluminio a 0ºC C = 0.2079 cal/g y a 100 ºC C = 0.225 cal/g.

También se debe entender que la capacidad calorífica calculada como

es un promedio de C calculado en el intervalo de temperatura ∆T y que el valor exactopara una temperatura dada sería :

El valor de la capacidad calorífica, además de depender de la temperatura, también depende de las condiciones en que fue medida ya sea a presión P o volumen V constantes por lo que esto debe ser aclarado mediante un sub índice como CP o CV que representan la capacidad calorífica a presión y volumen constante respectivamente.

Así como para el cálculo en elcambio de energía conviene utilizar a T y V como variables fundamentales, para el cambio de entalpía conviene utilizar la temperatura T y la presión P haciendo que ∆H sea función de T y P para sistemas cerrados.

H = Entalpía T, P, = Temperatura y Presión.
Esta parcial se identifica como capacidad calorífica a presión constante.

Ecuación que permite calcular el calor transferido.DESARROLLO:
1. Pesar el trozo de aluminio.
2. Después hacer lectura de temperatura ambiente del aluminio sumergido en el agua.
3. En un vaso de precipitado agregar agua.
4. Comenzar a calentar el agua con el aluminio sumergido y el termómetro para medir el tiempo y la temperatura cada vez que aumentan diez grados centígrados, hasta alcanzar el punto de ebullición del agua.
5. Hacerlos cálculos de la capacidad calorífica CP y el calor suministrado para cada temperatura.

MATERIAL UTILIZADO:
* Vaso de precipitados de 250 ml.
* Agua normal.
* Trozo de aluminio.
* Mechero Bunsen.
* Gas Licuado del Petroleó (L P).
* Pinzas.
* Termómetro de –10° a 150°C con intervalo de 1°C.

SUSTANCIAS UTILIZADAS:
* Agua normal.
* Gas L. P.

CÁLCULOS Y...