laboratorio de termodinamica

OBJETIVOS:
Aplicar los conceptos fundamentales de la termodinámica a las siguientes determinaciones experimentales:
1. Capacidad calorífica de un calorímetro.
2. Calor específico de algunos metales.
3. Calor latente de fusión.
FUNDAMENTO TEÓRICO:
LA TERMODINÁMICA: La termodinámica es el estudio de las transferencias de calor, y sus efectos, que puedan suceder con diversos cuerpos. Tambiénabarca a nivel macroscópico lo relacionado a otros tipos de energía. Para hallar el valor del calor y entender cómo actúa en la naturaleza es necesario conocer algunos conceptos relacionados con él y que son fundamentales como:
1. CALOR: El calor está definido como la forma de energía (energía térmica) que se transfiere entre diferentes cuerpos o diferentes zonas de un mismo cuerpo que seencuentran a distintas temperaturas, sin embargo en termodinámica generalmente el término calor significa simplemente transferencia de energía. Este flujo de energía siempre ocurre desde el cuerpo de mayor temperatura hacia el cuerpo de menor temperatura, ocurriendo la transferencia hasta que ambos cuerpos se encuentren en equilibrio térmico (ejemplo: una bebida fría dejada en una habitación seentibia).
La energía puede ser transferida por diferentes mecanismos de transferencia, estos son la radiación, la conducción y la convección, aunque en la mayoría de los procesos reales todos se encuentran presentes en mayor o menor grado. Cabe resaltar que los cuerpos no tienen calor, sino energía interna. La energía existe en varias formas. En este caso nos enfocamos en el calor, que es el procesomediante el cual la energía se puede transferir de un sistema a otro como resultado de la diferencia de temperatura.

c es el calor específico
Q es el calor absorbido por el sistema.
∆T es la variación de temperatura
m es la masa de la sustancia considerada
2. CAPACIDAD CALORÍFICA: La capacidad calorífica se puede expresar como la cantidad de calor requerida para elevar en 1ºC, la temperatura deuna determinada cantidad de sustancia. Cuanto mayor sea la capacidad calorífica de una sustancia, mayor será la cantidad de calor entregada a ella para subir su temperatura. La capacidad calorífica se determina a partir de la relación:



C es la capacidad calorífica, que en general será función de las variables de estado.
Q es el calor absorbido por el sistema.
∆T la variación detemperatura

3. CAPACIDAD CALORÍFICA MOLAR: Es la referida a una mol, es decir, es la cantidad de calor que necesita una mol para que una sustancia varíe su temperatura en 1°C o 1 K.
4. CALOR ESPECIFICO: El calor específico es una magnitud física que se define como la cantidad de calor que hay que suministrar a la unidad de masa de una sustancia o sistema termodinámico para elevar su temperatura en unaunidad (kelvin o grado Celsius). En general, el valor del calor específico depende de dicha temperatura inicial.



c es el calor específico
Q es el calor absorbido por el sistema.
∆T es la variación de temperatura
m es la masa de la sustancia considerada

5. CALORÍA: Se define la caloría como la cantidad de energía calorífica necesaria para elevar la temperatura de un gramo de aguapura, desde 14,5 °C a 15,5 °C, a una presión normal de una atmósfera.
Una caloría (cal) equivale exactamente a 4,1868 joule (J),1 mientras que una kilocaloría (kcal) es exactamente 4,1868 kilojoule (kJ).
6. CALOR LATENTE DE FUSIÓN: Calor latente de fusión o calor de cambio de estado, es la energía absorbida por las sustancias al cambiar de estado, de sólido a líquido (calor latente de fusión) o delíquido a gaseoso (calor latente de vaporización). Al cambiar de gaseoso a líquido y de líquido a sólido se devuelve la misma cantidad de energía. Para el hielo es igual a 79,7 calorías por gramo. La temperatura de fusión varia, aunque muy poco, con la presión aplicada a la sustancia; en general, en los sólidos más densos que el liquido la temperatura de fusión aumenta al elevar la presión,...