temas en general
Calor específico:
Se define como calor específico la cantidad de calor necesaria para hacer variar en un grado la temperatura de la unidad de masa de un cuerpo.
El calor específico se expresa en cal/°C g o kcal/°C kg. Cada cuerpo posee su calor específico característico; por ejemplo, el calor específico del agua es 1 kcal/°C kg.El calor ganado o perdido por un cuerpo es igual al producto de sus masas, su calor específico y el cambio de temperatura.
∆Q=m.c (Tf - Ti)
El método más usado en la determinación de cambio de calor es el método de las mezclas, basado en el principio de la conservación de energía, en el cual dos o más cuerpos que tienen temperaturas diferentes son puestos en contacto, de tal forma queintercambian calor hasta que todo tengan la misma temperatura (temperatura de equilibrio).
Es decir los cuerpos de más alta temperatura cederán calor a los cuerpos de más baja temperatura, de manera que la cantidad de calor perdido para algunas es igual a la cantidad de calor ganado para otros cuerpos, donde con este principio se puede decir lo siguiente:
M.C (T-Teq) = Ma.Ca (Teq.-Ti) + Mc.Cc (Teq.-Ti)Cuerpo agua calorímetro
Dónde:
C=((Ma.Ca + Mc.Cc)(Teq – Ti))/(M(T – Teq))
Calorímetro:
El calorímetro es un instrumento que sirve para medir las cantidades de calor suministradas o recibidas por los cuerpos. Es decir, sirve para determinar el calor específico de un cuerpo, así como para medir las cantidades de calor queliberan o absorben los cuerpos.
Procedimientos:
1. primero ingresamos al programa de DATA STUDIO para configurar nuestro sensor de temperatura para nuestro experimento, teniendo en cuenta que el rango del sensor es de -35C a 135C, luego una vez calibrado el sensor, seleccionamos en el programa de DATA STUDIO la opción de temperatura vs tiempo y asemos el montaje de la figura 4.1.1
Después derealizar el montaje de la figura 4.1.1, con el sensor de temperatura medimos la temperatura inicial, la cual es la temperatura del medio ambiente, luego pasamos a medir la masa de los componentes que vamos a usar en una balanza:
Masa del calorímetro: 67g temperatura inicial: 19.45 °c
Masa del cu: 49.8g temperatura inicial de cu: 85.50 °c
Masa del agua: 150gtemperatura de equilibrio: 21.15 °c
Donde la temperatura de cu la vamos a hallar cuando esta es puesta en un recipiente con agua, la cual esta calentándose a una cierta temperatura, luego con el sensor de temperatura medimos el recipiente con agua y la lectura dada será la temperatura del cu. Después para calcular la temperatura de equilibrio, sacamos del agua caliente el cu y lo metemos alcalorímetro, el cual nos dará la temperatura de equilibrio midiéndolo con el sensor de temperatura .Con estos datos obtenidos podemos hallar el calor específico según la formula:
Q1 + Q2 + Q3 = 0
Ce.m.∆T + Ce.m.∆T + Ce.m.∆T = 0
150(21,15 – 19,45) + 0,2250 × 67(21,45 – 19,45) = - 49,8.Ce (21,15 – 85,50)
Ce = 0,0858 cal/g. °c
Error porcentual:
(|Vt-Vm|)/Vt.100%
Vt = 0,0931cal/g°c|0,0931-0,0858|/0,0931 .100% . = 7, 84 %
Vm = 0,0858cal/g°c
En nuestro segundo experimento usaremos todos los componentes del experimento anterior excepto que la pieza de cobre será de una masa de 7.2g.
En este experimento la pieza de aluminio será calentada directamente con el fuego, hasta que esta comience a cambiar un poco de color debido al fuego del mechero,luego de cambiar de color, ponemos la pieza en el calorímetro y medimos la temperatura indicada. Después teniendo estos datos pasamos a utilizar la formula de calor específico:
Masa del calorímetro: 67 g temperatura inicial: 20.7 °c
Masa del Al: 7.2 g temperatura del Al: 794.65 °c
Masa del agua: 150g temperatura de equilibrio:...
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