Mediciones Termicas

MEDICIONES TERMOQUIMICAS

RESUMEN
El tema principal de esta experiencia fue la comprobación de la primera ley de la termodinámica. Su principal objetivo fue determinar experimentalmente la capacidad calorífica del aparato calorímetro a presión constante y la capacidad calorífica especifica del aluminio. El experimento se realizó preparando un aparato calorimétrico al cual medimos sutemperatura y determinamos su volumen, luego agregamos agua helada y registramos la temperatura cada 10 segundos hasta temperatura constante, con los datos obtenidos usamos las ecuaciones de la conservación de la energía y determinamos la capacidad calorífica del aparato calorimétrico, luego calentamos 25g de aluminio en un tubo de ensayo en agua hirviendo y cuando alcance el equilibrio térmico (95 – 100°C) lo agregamos al calorímetro que contiene sus tres cuartas partes llena de agua y una cierta temperatura de equilibrio, luego agitamos continuamente el agua y el sólido para que el calor se distribuya por el agua, medimos la temperatura cada 10 segundos hasta que observemos que alcance la temperatura de equilibrio, luego usamos las ecuaciones de la conservación de la energía para hallar lacapacidad calorífica especifica del aluminio. Los resultados generales fueron que la capacidad calorífica del calorímetro es 125,52 J/°C y la capacidad calorífica especifica del aluminio es 0.936 J/g.°C cuyo valor real es 0.9 J/g.°C. En este experimento aprendimos que los errores que se dan al medir la temperatura o el volumen en el laboratorio al momento del experimento hicieron que la capacidadcalorífica específica del metal obtenido no sea exactamente igual al real, ya que varía en un cierto porcentaje de error.
INTRODUCCION
Calor es la energía que se intercambia entre un sistema y sus alrededores como resultado de una diferencia de temperaturas. La energía, en forma de calor, pasa desde el cuerpo más caliente (con una temperatura más alta) hasta el cuerpo más frio (con una temperaturas másbaja). A nivel molecular, las moléculas del cuerpo más caliente ceden energía cinética a través de colisiones a las moléculas más frío.1
Un calorímetro es un dispositivo que permite determinar el calor específico de una sustancia. Consta de un recipiente que contiene una masa de agua líquida (m) con una temperatura inicial (T0). Se introduce en el agua la sustancia que queremos analizar, de masa(ms) y a temperatura inicial (Ts0), y con un calor especifico (Ces) que es desconocido.
Entre ambas masas se produce un intercambio de calor hasta que se alcanza el equilibrio térmico, con una temperatura final común (Tf). El aislante del calorímetro asegura que el calor cedido por la sustancia caliente sea absorbido por la fría, sin que haya pérdidas.
Por tanto: por conservación de la energíam.Ce.(Tf – T0) + ms.Ces(Tf – Ts0) = 0 …… ecuación (1)
donde:
m : masa del agua
Ce : calor especifico del agua
Tf: temperatura final o de equilibrio
T0: temperatura inicial del agua
Ts0: temperatura inicial de la sustancia que queremos analizar
ms: masa de la sustancia que queremos analizar
Ces: calor especifico de la sustancia que queremos analizar
Conociendo el calorespecífico del agua (Ce = 4,18 J/g ºC), podemos despejar el calor especifico de la sustancia a analizar Ce.2

PARTE EXPERIMENTAL
El presente trabajo de laboratorio se dividió en dos experimentos:
Determinación de la capacidad calorífica de un aparato calorimétrico, se usó un termo como calorímetro, una caja de tecnopor, una tapa de corcho y un termómetro para preparar un aparato calorimétrico. Elcalorímetro se colocó dentro de la caja de tecnopor y la tapa de corcho debía poseer un agujero por donde debía pasar el termómetro y debía cerrar por completo la abertura en la parte superior del calorímetro. Una vez listo procedimos a determinar el volumen del calorímetro, para ello llenamos el calorímetro hasta el tope con agua y se tapó con el corcho y con el termómetro puesto. Luego el...