Informe Laboratorios fisica2 UTP

CALOR ESPECÍFICO

1. OBJETIVO:

Determinar la capacidad calorífica de un calorímetro
Determinar el calor específico de un cuerpo solido. Utilizando el método de mezclas

2. EQUIPOS Y MATERIALES:

1 Calorímetro con sus accesorios
1 Cocina eléctrica
3 Cuerpos sólidos (de bronce, cobre y aluminio)
1 Termómetro
1 Recipiente con agua
1 Extensión eléctrica

3. FUNDAMENTO TEORICO:La medición de las cantidades de calor intercambiadas, proceso que se conoce como calorimetría, se introdujo en la década de 1970. Los químicos de ese tiempo encontraron que cuando un objeto caliente , por ejemplo, un bloque de latón era sumergido en agua el cambio resultante en la temperatura del agua dependía de ambas masas y de la temperatura inicial del bloque. Observaciones posterioresdemostraron que cuando dos bloques similares a la misma temperatura inicial eran sumergidos en baños de agua idénticos, el bloque de masa mayor causaba un cambio mayor en la temperatura ;asimismo para dos bloques idénticos a temperatura diferentes, el bloque mas caliente originaba un cambio mayor en la temperatura del agua .Por ultimo, para bloques de la misma masa y temperatura inicial, pero decomposición diferente, en cambio de temperatura era diferente para materiales diferentes.

Podemos sintetizar estas observaciones describiendo los objetivos en términos de su capacidad calorífica, que es la cantidad de calor requerida de una misma sustancia para cambiar la temperatura de un objeto en 1ºC.

Las cantidades de calor cedida o absorbida por masas de una misma sustancia sondirectamente proporcionales a la variación de la temperatura:




También el calor cedido o absorbido por masas distintas de una misma sustancia, son directamente proporcionales a estas:





Entonces el calor específico (C) de un sistema se define como:





Donde es la cantidad de calor intercambiada entre elsistema y el medio que lo rodea; viene a representar la variación de temperatura experimentada por el sistema de masas.

La capacidad calorífica o simplemente calor especifico, como suele llamarse, es el calor requerido por un material para elevar un grado de temperatura de una unidad de masa. Un material con calor específico elevado, como el agua, requiere mucho calor para cambiar sutemperatura, mientras que un material con un calor especifico bajo, como la plata, requiere poco calor específico para cambiar su temperatura.

La cantidad de calor Q necesaria para calentar un objeto de masa “m” elevando su temperatura ΔT, está dada por:



Donde “c” es el calor especifico del material a partir del cual se ah fabricado el objeto. Si este se enfría, entonces el cambio en latemperatura es negativo, y el calor Q se desprende del objeto. Las unidades del calor específico son:

cal/g*ºC, J/Kg.*ºC o BTU /lb*ºF.

La cantidad de calor transferida o absorbida por el sistema depende de las condiciones en que se ejecuta el proceso.

El calor latente de cambio de estado de una sustancia, es la cantidad de calor que hay que suministrar a su unidad de masa para que cambiede un estado de agregación a otro, lo que hace a temperatura constante. Así el calor latente de fusión es el correspondiente al cambio de estado sólido a líquido, que tiene el mismo valor que en el proceso inverso de líquido a sólido.

Una de las formas de determinar el calor latente de cambio de estado es por el método de las mezclas. Consiste en mezclar dos sustancias(o una misma en dosestados de agregación distintos) a diferentes temperaturas y presión constante, de manera que una de ellas ceda calor a la otra y la temperatura del equilibrio final es tal que una de ellas al alcanzarla, realiza un cambio de estado. Es una condición importante es que no haya perdidas caloríficas con el medio exterior. Esto lo conseguimos ubicando la mezcla en el calorímetro, que hace prácticamente...