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Determinación del calor latente de fusión del hielo.
Para determinar el calor latente de fusión del hielo, L, se utiliza el método de las mezclas que consiste en mezclar en un calorímetro ciertacantidad de hielo con otra cantidad de agua y medir la temperatura de equilibrio de la mezcla. De esta forma el calor ganado por el hielo será igual al calor perdido por el agua.
Determinación delequivalente en agua del calorímetro.
Es la masa de agua capaz de absorber la misma cantidad de calor que el calorímetro para una misma elevación de temperatura. Para calcularlo, se vierte un volumenconocido de agua (M1) a una temperatura (Tc) superior a la temperatura ambiente. Por otro lado se enfría otra cantidad de agua (M2) hasta una temperatura (Tf) inferior a la temperatura ambiente y seañade al calorímetro. Se agita y se mide la temperatura (Te) del equilibrio de la mezcla.
El calor ganado por el agua fría es igual al calor perdido por el agua caliente y el calorímetro:
C (M1 + K)(Tc-Te) = CM2 (Te-Tf)
Donde C es el calor específico del agua (1 cal/g K) y M1 y M2 las masas de agua caliente y fría respectivamente. Estas masas se calcularán a partir de la densidad del aguacorrespondiente a cada temperatura. Finalmente, el equivalente en agua del calorímetro
(K) será:
M2 (Te-Tf)
K = _________________________ - M1
Tc-Te
Para determinar el calor latente del hielo, sepesa el calorímetro con una cierta cantidad de agua (M) a una temperatura superior a la atmosférica (Tc). Se añaden, al calorímetro unos fragmentos de hielo muy picado y se agita hasta que se tengauna temperatura estacionaria (Te). Se pesa de nuevo el calorímetro para obtener la masa del hielo (m). En este caso: calor cedido por el agua y el calorímetro = calor absorbido por el hielo para pasara líquido + calor absorbido para pasar de la temperatura de fusión (Tf) a Te.
C (M + K) (Tc –Te) = mL + mC (Te – Tf)
Es el tipo de calorímetro más usado. Estrictamente hablando, no es un medidor...