Experimento 9 CALOR ESPECIFICO

9.1 OBJETIVOS-Comprender el principio de conservacin de energa.-Determinar el calor especfico de los objetos.-Determinar la temperatura inicial del solido en el experimento.

9.2 MATERIALES

-Cocina elctrica -Calormetro de mezclas -Balanza

-Cuerpos Solidos

-Vaso de Precipitado -Termmetro

9.3 FUNDAMENTO TEORICO

-Calor Es la transferencia de energa trmica desde un sistema a otro de menor temperatura que fluye espontneamente segn lo describe la termodinmica. Esta transferencia de calor puede usarse en la mecnica pata realizar trabajo sobre algn sistema y de ah sus aplicaciones.

Matemticamente la transferencia de calor provocado por una variacin de temperatura puede describirse como:

Ahora si consideramos el ce (Calor especifico del material) constante:

Y de ah la expresin quedara como: Donde ; variacin de temperatura.

-Unidades de Medida del Calor En el Sistema Internacional de Unidades es la misma que la de la energa y el trabajo: el Joule (Unidad de medida).

Otra unidad ampliamente utilizada para la cantidad de energa trmica intercambiada es la calora (cal), que es la cantidad de energa que hay que suministrar a un gramo de agua a 1 atmosfera de presin para elevar su temperatura de 14,5 a 15,5 grados Celsius. La calora tambin es conocida como calora pequea, en comparacin con la kilocalora (Kcal), que se conoce como calora grande y es utilizada e nutricin.

Joule, tras mltiples experimentaciones en las que el movimiento de unas palas, impulsadas por un juego de pesas, se movan en el interior de un recipiente con agua, estableci el equivalente mecnico del calor, determinado el incremento de temperatura que se produca en el fluido como consecuencia de los rozamientos producidos por la agitacin de las palas:

El joule (J) es la unidad de energa en el Sistema Internacional de Unidades. -Capacidad Calorfica Se define como la cantidad de calor ganado o cedido que necesita la masa de una sustancia para que la temperatura carie en un grado.

Siendo las unidades: Cal/C, Kcal /Kg. C, J/C -Calor Especifico: El calor especifico es la energa necesaria para elevar 1 C la temperatura de una masa determinada de una sustancia. El concepto de capacidad calorfica es anlogo al anterior pero para una masa de un mol de sustancia (en este caso es necesario conocer la estructura qumica de la misma).

El calor especfico es un parmetro que depende del material y relaciona el calor que se proporciona a una masa determinada de una sustancia con el incremento de temperatura:

Donde:Q: Es el calor aportado al sistemaM:Es la masa del sistemaC:Es el calor especifico del sistemaT:Es el incremento de temperatura que experimenta el sistema

-Calormetro: El calormetro es un instrumento que sirve para medir las cantidades de calor suministradas o recibidas por los cuerpo.Es decir, que sirve para determinar el calor especifico de un cuerpo,asi como para medir las cantidades de calor que liberan o absorben los cuerpos.

Este recipiente, se encuentra aislado convenientemente con el porposito de evitar perdidas de calor cuyas paredes estan hechas de materiales aislantes termicos. S eusa para estudiar mezclas calorificas y para conservar sustancias a temperaturas constantes.

-Temperatura de equilibrio: Cuando los trminos entlpico y entrpico compiten entre s porque tienen signos opuestos, existe una temperatura que marca el cambio de tendencia de la espontaneidad. Esa temperatura corresponde al punto de equilibrio del sistema. Se calcula dividiendo el incremento de entalpia entre el incremento de entropa.Si el incremento de entalpia es mayor que 0 y el incremento de entropa tambin es mayor de 0, a temperaturas inferiores a la temperatura de equilibrio, el proceso no es espontaneo. Por el contrario, si el incremento de entalpia es menor que 0 y el incremento de entropa es tambin menor que 0, el proceso es espontaneo por debajo de la temperatura de equilibrio y deja de serlo a partir de esa temperatura.9.4 PROCEDIMIENTO

1- Medir con la probeta graduada 150g de agua ( y virtalo al calormetro.2-Medir la temperatura del agua en el calormetro.3-Medir la masa de un cuerpo solido (m).4-Calentar este cuerpo colocando en un vaso prex con agua sobre la cocina elctrica hasta llegar al punto de ebullicin del agua.5-Con el termmetro mida esta temperatura (.6-Rapidamente retire el cuerpo solido del vaso con agua hirviendo y colquelo en el calormetro con agua, agite suavemente la mezcla y mide la temperatura de equilibrio (7-Con los datos obtenidos halle el calor especifico del slido mediante la ecuacin El calor especifico del calormetro vara entre 0.22 y 0.24, pero para este caso vamos a tomar 0,22 cal/g C.Considere el calor especifico del agua 1 cal/g C8- Repita los pasos anteriores para otros cuerpos slidos.

9.5 RESULTADOS EXPERIMENTALES Tabla 1

Hallando el calor especfico de cada solido:1) Cobre:

2) Aluminio:3) Desconocido:

9.6 CUESTIONARIO 1-Cules son las principales dificultades encontradas al realizar la practica?Una de las dificultades puede ser al momento de trasladar el objeto de la cocina al calormetro.2-La ecuacin es completamente correcta? Qu factores pueden mejorar esta ecuacin?Para que 3-Tratar las clases de calormetro.*Calormetro de presin constanteEn un calormetro de presin constante, la reaccin se lleva a cabo en una solucin en la cual la presin atmosfrica es constante. El calormetro mide el cambio en la entalpa, que es una medida del calor total contenido por un sistema. Los calormetros de presin constante son sencillos de construir, y son los que se utilizan en el aula de fsica.*Bomba o calormetro de volumen constanteLa bomba, o calormetro de volumen constante, se usa para medir cosas como una reaccin de combustin. Esta informacin es til para determinar la cantidad de calor (caloras) en alimentos y combustibles.*Calorimetra de exploracin diferencialLa calorimetra de exploracin diferencial es til para medir cambios moleculares. Los cientficos toman muestras controladas y calentadas de biomolculas, polmeros u otras molculas, y miden cmo el calor fluye hacia y desde la muestra. Esto puede ayudar a determinar la estabilidad de una molcula en su frmula, y cmo los cambios en el ambiente afectan la estabilidad.

4- Mediante qu proceso se trasmite el calor entre los cuerpos dentro del calormetro.El calormetro contiene dos cmaras, el cual estn separadas por un metal, que conduce el calor, esto hace que el calor se mantenga dentro del calormetro en su mayor parte. El termmetro se introduce dentro del calormetro para que mida la temperatura del agua, el calormetro est cerrado lo cual impide que el calor y el agua se escape.5-Defina la temperatura de equilibrio.Se produce cuando se ponen en contacto dos o ms cuerpos con diferentes temperaturas, ah es cuando se produce el calor, y cuando este cesa, ambos cuerpos tienen la misma temperatura.6-Qu materiales son buenos y malos conductores del calor?*Buenos conductores de calor:-Mayormente son los metales por tener la propiedad de conductibilidad entre ellos tenemos Aluminio, Cobre, Oro, Plata, etc.*Malos conductores de calor: -Entre ellos tenemos al vidrio, amianto, fieltro, porcelana, madera, etc.7-Segn los resultados de la tabla, podra predecir que material se utiliz en el experimento? El calor especfico del material desconocido es de 0,034 podra ser oro o plomo, pero el oro tiene color dorado por lo tanto sera plomo. 9.7 CONCLUSIONES-Se comprob que la energa inicial es igual que la energa final.-El equilibrio trmico se establece entre sustancias que estn en contacto trmico por la transferencia de energa.-Distintos objetos tienen distinta capacidad de almacenar energa como tambin de absorber energa.

9.8 SUGERENCIAS-Al momento de trasladar el objeto del vaso precipitado (que est en la cocina elctrica) al calormetro hacerlo rpido ya que puede variar en los resultados.-Para enfriar el termmetro no agitarlo sino ponerlo en agua fra.-Pesar bien las masas para tener buenos resultados.

9.9 BIBLIOGRAFIAhttp://teleformacion.edu.aytolacoruna.es/FISICA/document/fisicaInteractiva/Calor/EquilibrioTermico/equilibrio_termico.htmhttp://blog-fisico.blogspot.es/www.usc.es/labcaf/es/system/files/Det3_Calorimetros.pdf

http://www.ehowenespanol.com/tipos-calorimetros-info_281675/