UNIVERSIDAD PRIVADA DEL VALLE

FACULTAD DE ENERGIA Y PETROLEO

FISICOQUIMICA LAB # 6CALORIMETRA IIMATERIA: Fisicoquimica

DOCENTE: Ing. Victor Antezana

GRUPO: A

ALUMNO:

Eduardo Chavarria Sempertegui.

CARRERA: IPG

FECHA: 25 de octubre de 2010CALORIMETRIA II1.- MARCO TEORICO

Segn las teoras que iniciaron el estudio de la calorimetra, el calor era una especie de fluido muy sutil que se produca en las combustiones y pasaba de unos cuerpos a otros, pudiendo almacenarse en ellos en mayor o menor cantidad. Posteriormente, se observ que, cuando se ejerca un trabajo mecnico sobre un cuerpo (al frotarlo o golpearlo, por ejemplo), apareca calor; hecho que contradeca el principio de conservacin de la energa, ya que desapareca una energa en forma de trabajo mecnico, adems de que se observaba la aparicin de calor sin que hubiese habido combustin alguna. Benjamin Thompson puso en evidencia este hecho cuando diriga unos trabajos de barrenado de caones observando que el agua de refrigeracin de los taladros se calentaba durante el proceso. Para explicarlo, postul la teora de que el calor era una forma de energa. Thompson no consigui demostrar que hubiese conservacin de energa en el proceso de transformacin de trabajo en calor, debido a la imprecisin en los aparatos de medidas que us. Posteriormente, Prescott Joule logr demostrarlo experimentalmente, llegando a determinar la cantidad de calor que se obtiene por cada unidad de trabajo que se consume, que es de 0,239 caloras por cada julio de trabajo que se transforma ntegramente en calor. La Calorimetra es la rama de la termodinmica que mide la cantidad de energa generada en procesos de intercambio de calor. El calormetro es el instrumento que mide dicha energa. El tipo de calormetro de uso ms extendido consiste en un envase cerrado y perfectamente aislado con agua, un dispositivo para agitar y un termmetro. Se coloca una fuente de calor en el calormetro, se agita el agua hasta lograr el equilibrio, y el aumento de temperatura se comprueba con el termmetro. Si se conoce la capacidad calorfica del calormetro (que tambin puede medirse utilizando una fuente corriente de calor), la cantidad de energa liberada puede calcularse fcilmente. Cuando la fuente de calor es un objeto caliente de temperatura conocida, el calor especfico y el calor latente pueden ir midindose segn se va enfriando el objeto. CALOR ESPECFICO Y CAPACIDAD CALORFICAEl calor especfico (s) de una sustancia es la cantidad de calor necesario para elevar un grado Celsius la temperatura de un gramo de la sustancia. La capacidad calorfica (C) de una sustancia es la cantidad de calor necesario para elevar un grado Celsius la temperatura de una cantidad determinada de sustancia. El calor especfico es una propiedad intensiva, en tanto que la capacidad calorfica es una propiedad extensiva. La relacin entre la capacidad calorfica y el calor especfico de una sustancia es: C = msDonde m es la masa de la sustancia en gramos. Por ejemplo el calor especfico del agua es 4.184 J/g . C y la capacidad calorfica de 60 gramos de agua

CALORIMETRA A PRESIN CONSTANTESabemos que DH se define como la cantidad de calor transferida a presin constante,

(DH = qp), entonces un calormetro para medir ello tendr el siguiente esquema:

Figura 2 diagrama de un calormetroEl regulador de presin puede ser simplemente un agujero que permita que la presin sea la misma que la presin atmosfrica Para aquellas reacciones que se hacen en agua en disoluciones diluidas, el calor especfico de la disolucin ser aproximadamente igual al del agua, esto es, 4.18 J g-1 K-1 El calor absorbido por una disolucin acuosa es igual al calor liberado por la reaccin de los solutos:

qdisolucin = -qrxnSi la reaccin libera calor, es una reaccin exotrmica y el DH es negativa. La entalpa de los productos es menor que la de los reactivos

DH = Hproductos-Hreactivos

2.- OBJETIVOS Los propsitos de estos experimentos son: aprender a calibrar un calormetro, determinar el calor especfico de un metal, y medir el calor latente de fusin del hielo. Determinar el calor de reaccin en una reaccin acido-base realizada en el calormetro3.- MATERIALES, REACTIVOS Y EQUIPOS

Calorimetro

Termmetro

Matraz aforado

Vaso de precipitado

Varilla

Hornilla

Hidrxido de sodio

Acido sulfrico

Etanol

4.- TECNICA

Construya el montaje de la Fig. 1. Realice el siguiente procedimiento y vaya completando la Tabla A.

1. Aada al termo ~200 ml de agua a temperatura ambiente (el agua de la llave es ms fria en

general por lo que se puede mezclar un poco con agua tibia para que est a temperatura

ambiente, unos 20 grados dendiendo de la poca. Parece que este punto es importante en la

precisin del resultado.) y djelo que llegue al equilibrio trmico con el termo. Mida con

precisin la temperatura del agua y regstrela como T1.

2. Caliente ~200 ml de agua a ~50C en la taza y registre esta temperatura como T2. Coloque esta

cantidad de agua caliente en el termo con agua fra y cirrelo. Homogenize el agua mezclada

agitndola. Espere hasta que la temperatura llegue a un valor estacionario y registre esta

temperatura como T3.

3. Determine T3-T1 y T3-T2.

4. Repita este procedimiento unas tres veces 5.- MEDICION, CALCULOS Y GRAFICOS

En este experimento se determina el calor liberado cuando se combina un hidrogeno con un ion oxidrilo:H + OH H2O + qp H = -qp

En primer lugar se determina el equivalente calurico en agua del aparato

En un frasco Dewar, se miden 500 ml de H2O y se anota su temperatura correspondiente.

Luego se introducen otros 500 ml de H2O a mayor temperatura por ejemploa 20 C mas es la temperatura t2; luego se vierte esta H20 caliente al vaso y se uniforma la temperatura y se anota la temperatura mas alta alcanzada, es TS.

El calor cedido por el agua caliente debe ser igual al calor ganado por el agua fra y ell frasco Dewar.

Por consiguiente se tiene la igualdad:

500 (t2 + t3) = W (t3 t1) + 500 (t3 t1)

En la que W es el equivalente caluricoen agua del Dewar.Luego en el calormetro Dewar calibrado, se coloca 480 ml de H2O y a la misma temperatura inicial del experimento anterior y 1 equivalente gramo de sustancia (H2SO4) o tambin Na OH

Y cuidadosamente se determina la temperatura mas alta y se calcula el calor de dilucin.

H2O + H2SO4 (conc) H2SO4 (acuos) + q6.- CUESTIONARIO

7.- BIBLIOGRAFA Y REFERENCIAS

1. P. A. Tippler, "Fisica-Tercera Edicion", pgs. 517-524, Editorial Reverte, S. A., 08029 Barcelona (1995)

2. C. Palmer, "Latent heat provides fuel for storms", http://www.usatoday.com/weather/wlatent.htm,

UsaToday (2002)

3. H. Stcker, " Taschenbuch de Physik: Formeln, Tabellen, bersichten, Verlag Harri Deutsch,"2. Aufl. (1994)