Pr cticas Lab II Ago Dic 2015

PRÁCTICA 1
“CAPACIDAD CALORÍFICA”
1

OBJETIVO:

Determinar la capacidad calorífica de un sólido metálico utilizando un calorímetro convencional
Dewar.
2

MARCO TEÓRICO [1]

Calorimetría se define como medición del calor que se desprende o absorbe en los
procesos biológicos, físicos o químicos. Para esos fines, es común recurrir recipientes
especiales o aparatos específicos denominadoscalorímetros cuya función es la de medir
las variaciones o cambios de calor. En mediciones calorimétricas se involucran algunos
conceptos como calor específico (s), lo cual está definido como la cantidad de calor
necesario para elevar en un grado Celsius de temperatura la cantidad de un gramo de
sustancia. Por otro lado, la capacidad calorífica (C) es la cantidad de calor necesario para
elevar un gradoCelsius la temperatura de una determinada cantidad de la sustancia. Es de
notarse entre estos términos que el calor específico s es una propiedad intensiva mientras
que la capacidad calorífica C es extensiva, esto es, depende de la cantidad de sustancia.
Estos dos conceptos se relacionan mediante la ecuación 1:
C= m*s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(1)
Donde: s es el calor específico, J/gr °C
m es la masa de la sustancia, gr
C es la capacidad calorífica, J/°C
Tabla 1. Calor específico de lagunas sustancias comunes [1].
Sustancia
Al
Au
C (grafito)
C (diamante)
Cu
Fe
Hg
Agua
Etanol

Calor específico, J/gr °C
0.900
0.129
0.720
0.502
0.385
0.444
0.139
4.184
2.46
1

El método consiste en poner encontacto dos sustancias a distinta temperatura. Como
resultado de éste contacto, el sistema alcanza el equilibrio térmico; esto es, donde las
temperaturas de ambas sustancias se igualan. La cantidad de calor que gana una de las
sustancias es perdida por la otra. En un experimento calorimétrico, los objetivos han de
ser: conocer la capacidad calorífica del calorímetro y de la sustancia ainvestigar. El
método que se sigue se considera adiabático ya que el calorímetro está construido de tal
forma que las pérdidas o ganancia de calor hacia o desde los alrededores se consideran
despreciables y tampoco ocurre transferencia de masa del sistema a los alrededores ni
viceversa, por lo que se trata de un sistema cerrado.
3

MATERIAL y REACTIVOS

Tabla2. Listado de material y reactivos a utilizar enexperimentos de la práctica 1.
CANT.

DESCRIPCIÓN

CANT.

DESCRIPCIÓN

1

Vaso Dewar de 500 ml

1

Vaso de precipitados de 250 ml

1

Tapón de corcho monohoradado

1

Tubo de ensaye 30 x 200 mm con
tapón

2

Termómetros para 100 °C

500 ml

Agua destilada

1

Probeta de 100 o 250 mL

50 g

Virutas de Cobre o Estaño pequeñas

1

Vaso de poliestireno para la probeta

200 mL

Etanol

1

Parrilla decalentamiento

4

METODOLOGÍA

1.- Determinar la capacidad calorífica del calorímetro.
2.- Determinar la capacidad calorífica de la sustancia problema. (sólido o líquido).
4.1

DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD CALORÍFICA DEL CALORÍMETRO
a) Medir con la probeta 200 ml de agua destilada y verterla en el calorímetro; colocar y fijar
el tapón con el termómetro y agitar suavemente por unos segundoscuidando que: esté
en contacto con el líquido interior y puedan observarse las graduaciones aprox. desde 20
°C; el tapón deberá quedar lo suficientemente fijo para que no ocurran fugas.
b) Esperar unos minutos hasta que la lectura de la temperatura del agua sea constante y
anotar este valor (T1).
2

c) Calcular la masa de agua agregada al vaso Dewar utilizando la tabla de densidades del
agua, T, V yanotar este valor (m1).
d) Colocar la probeta con 100 ml de agua destilada en el vaso de poliestireno, el cual deberá
contener un poco de agua corriente fría (por fuera, hasta la marca de aprox. 40 ml de la
probeta).
e) Colocar agua corriente en el vaso de precipitados y calentar hasta una temperatura de
entre 60 y 70 °C, agregar el agua caliente al vaso de poliestireno para calentar el agua de...