Informe 5CAPACIDAD CALOR FICA DE UN CALOR METRO

CAPACIDAD CALORÍFICA DE UN CALORÍMETRO

Juan Sebastián Chona Lozano, Lidia Marcela Puchana Torrado

DEPARTAMENTO DE QUÍMICA. FACULTAD DE INGENIERÍAS Y ARQUITECTURA. UNIVERSIDAD DE PAMPLONA, NORTE DE SANTANDER COLOMBIA

RESUMEN: Utilizando una celda calorimétrica, se llevó a cabo la determinación de la capacidad calorífica de este instrumento. Para calibrar y trabajar de manera exacta estecalorímetro se realizó algunos ensayos, teniendo en cuenta la calibración del termopar construido practicas anteriores, para obtener medidas de temperatura acordes a nuestro objetivo. Sabiendo que la sumatoria de calores tiene que dar como resultado 0, se tomaron varios datos en diferentes intervalos de tiempo para así poder plantear el balance de calor.
PALABRAS CLAVE: capacidad calorífica,calorímetro, balance de calor.
INTRODUCCIÓN:
La capacidad calorífica de un cuerpo es el cociente entre la cantidad de energía calorífica transferida a un cuerpo o sistema en un proceso cualquiera y el cambio de temperatura que experimenta. En una forma más rigurosa, es la energía necesaria para aumentar la temperatura de una determinada sustancia en una unidad de temperatura. Indica la mayor o menordificultad que presenta dicho cuerpo para experimentar cambios de temperatura bajo el suministro de calor. Puede interpretarse como una medida de inercia térmica. Es una propiedad extensiva, ya que su magnitud depende, no solo de la sustancia, sino también de la cantidad de materia del cuerpo o sistema; por ello, es característica de un cuerpo o sistema particular. Por ejemplo, la capacidad caloríficadel agua de una piscina olímpica será mayor que la de un vaso de agua. En general, la capacidad calorífica depende además de la temperatura y de la presión.
La capacidad calorífica no debe ser confundida con la capacidad calorífica específica o calor específico, el cual es la propiedad intensiva que se refiere a la capacidad de un cuerpo «para almacenar calor»,2 y es el cociente entre la capacidadcalorífica y la masa del objeto. El calor específico es una propiedad característica de las sustancias y depende de las mismas variables que la capacidad calorífica.1
Cuando se realizan determinaciones calorimétricas, se debe conocer la capacidad calorífica de la celda calorimétrica; ya que la cantidad de calor involucrada en el proceso, también afectara el calorímetro y sus componentes los cualestomaran parte del calor. Si se tiene en cuenta lo anterior, la capacidad calorífica del calorímetro será una constante propia del instrumento y que está relacionada con el volumen de las sustancias utilizadas.
Al mezclar una cierta cantidad de agua fría con agua caliente, se introduce en la primera una cierta cantidad de calor que contiene la segunda y se puede realizar un balance del calorinvolucrado, al utilizar la condición de “adiabaticidad “.
(1)
Conociendo que el calor involucrado en cada una de las partes es igual a:

(2)
Para medir la capacidad calorífica bajo unas determinadas condiciones es necesario comparar el calor absorbido por una sustancia (o un sistema) con el incremento de temperatura resultante. La capacidad calorífica viene dada por:
(3)
Donde:
C es la capacidadcalorífica, que en general será función de las variables de estado.
Q es el calor absorbido por el sistema.
ΔT la variación de temperatura
Se mide en unidades del SI julios/K (o también en cal/°C).
La capacidad calorífica (C) de un sistema físico depende de la cantidad de sustancia o masa de dicho sistema. Para un sistema formado por una sola sustancia homogénea se define además el calor específico ocapacidad calorífica específica c a partir de la relación:
(4)
Donde:
C es la capacidad calorífica del cuerpo o sistema
c es el calor específico o capacidad calorífica específica
m la masa de sustancia considerada
De las anteriores relaciones es fácil inferir que al aumentar la masa de una sustancia, se aumenta su capacidad calorífica ya que aumenta la inercia térmica, y con ello aumenta la...