Instrumentos De Medicion

Universidad de Santiago de Chile Facultad de Ciencia Departamento de Física

Experiencia 11
Calorimetría

Patricio Becerra Eduardo Figueroa V2-301

Objetivo Medir calor (Q) junto con esto determinar del calor especifico de calorímetro y la de una masa de hierro.

Materiales y montaje Materiales: calorímetro; echo de plumavit, el cual es un material que aísla muy bien las temperaturasinternas con las temperaturas ambientes. Bola de hierro, de la cual determinaremos su calor especifico. Agua, hervidor; con el cual herviremos el agua, termómetro para medir temperaturas, balanza para medir las masas tanto del agua como de la bola de hierro, hielos; para enfriar el agua. Montaje: se hará hervir agua en el hervidor, se echara en el calorímetro, se medirá su temperatura, se mezclaracon el agua a baja temperatura (agua la cual contenía hielo) pero antes se tomara la temperatura de esta agua, tras mezclarse se tomara la temperatura en conjunto Para determinar el calor especifico de la bola de hierro, esta se mezclara con el agua caliente, esto quiere decir, que se verterá en el calorímetro con la primera masa de agua, para así obtener la temperatura inicial del sistema.

Conla bola de hierro

Introducción teórica

Tras un contacto térmico, las temperaturas se equilibran. Partiremos diciendo que el calor se cede desde algo mas caliente a algo mas frio, esto quiere decir que el calor pasa desde lo que tiene mayor temperatura a lo que tiene menor temperatura, esto pasara hasta que el sistema quede a la misma temperatura. Por definición el calor específico del aguaes 1 Como el sistema queda en equilibrio puedo decir que: Qabs = Qced Donde Qabs = calor absorbido, esto seria finalmente y Q ced = calor cedido, esto seria inicialmente Si establecemos calor es Q, y su formula es Q = C · m · Δ°T, donde C es el calor especifico, m es la masa y Δ°T es la diferencia de temperatura final e inicial. Dicho esto, Qabs = Qced queda: Qced = ma · Ca · Δ°T + mc · Cc · Δ°Tma = masa del agua, Ca= calor especifico del agua, Δ°T = diferencia de temperatura final e inicial del sistema mc = masa del calorímetro, Cc = calor especifico del calorímetro, Δ°T = diferencia de temperatura del sistema Como inicialmente tengo la temperatura del sistema de entre el calorímetro y el agua vertida en el. Qabs = ma’ · Ca · Δ°T Ahora este ma’ corresponderá al agua a menor temperatura,C a = calor especifico del agua Δ°T = diferencia de temperatura del sistema ahora entre la mezcla del agua a menor temperatura con el agua a mayor temperatura Si se le agrega otro objeto a nuestro Qced, la ecuación queda Qced = ma · Ca · Δ°T + mc · Cc · Δ°T + mi · Ci · Δ°T Donde Δ°T es la diferencia de temperatura final del sistema y temperatura inicial, ósea la temperatura del agua a altastemperatura con la bola de hierro en el calorímetro. Ci es el calor específico de dicho objeto. Qabs = ma’ · Ca · Δ°T,

Aunque antes ya esta mencionado cabe recordar que Δ°T es la diferencia de temperatura de la mezcla Final – temperatura inicial del sistema (°Tf – °Ti).

Procedimiento Se hervirá el agua, se colocara en el calorímetro, se procederá a medir la masa y temperatura, esta corresponderáa la temperatura inicial, esta temperatura debe ser tomada con el calorímetro sellado, para que el agua no este en contacto con la temperatura ambiente. El calorímetro debe ser masado antes Para calcular el calor específico del hierro se realizara el mismo procedimiento pero en este momento se le agregara una bola de hierro el cual también debe ser masado. Para continuar el experimento se tomarael agua con hielo, se procederá a botar el hielo y usar el agua a baja temperatura, se masara y medirá su temperatura, tras esto, se le agregara al calorímetro, y se mezclara para que entren en contacto térmico. Tras mezclar las aguas a diferentes temperaturas, se procederá a medir la temperatura, para así obtener la temperatura final del sistema. Con esto podremos determinar la cantidad de calor...