Laboratorio Calor especifico de solidosDescripción completa
Trabajo experimental de buscar el calor específico del bronce y del aluminio y compararlo con el teorico.Descripción completa
informe de laboratorioDescripción completa
Un laboratorio virtual, realizado para reconocer el calor especifico de diversos metales.Descripción completa
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f,ffmf
Determinacion de Calor Especifico de SolidosDescripción completa
Determinacion Experimental Del Calor Especifico
Descripción: calor especificao del suelo
CALOR ESPECIFICO DE LIQUIDOS PUROS Y DE SOLUCIONES 1.RESUMEN Defi Defini nimo mos s al calor calor espe especi cifi fico co como como la cant cantid idad ad de cal o or que hay que suministrar a la unidad de masa de una sustancia o sistema termodinámico para elevar su temperatura en una unidad (kelvin o grado Celsius). En la prese resen nte expe experrien iencia cia se dete etermin minó esta sta pro propied piedad ad fsi fsica ca para ara lquidos lquidos puros! el agua" agua" mediant mediante e el m#todo m#todo de la resisten resistencia cia el#ctrica el#ctrica o$teniendo como resultado! c . e .=1.34
[ ] cal g℃
%am$i#n %am$i#n se determinó determinó el calor calor espec&co de de la salmuera salmuera y de la solución solución de agua copa'ira por el m#todo de las meclas que es usado para ser empleado en operaciones de evaporación" teniendocomoresultados! solucióndesalmuera solucióndesalmuera se o$tuvo o$tuvo el e l siguienteresultado! siguienteresultado! •
C =0.82 [
•
cal ] g℃
solucióndecopa'ira solucióndecopa'ira se o$tuvo o$tuvo el e l siguienteresultado siguienteresultado C =0.74 [
cal ] g℃
2.INTRODUCCIÓN
En un proceso termodinámico no solamente nos referimos a transformaciones de la energa sino tam$i#n de la materia de ah" que se hace uso del concepto de calor especi&co (para sólidos y lquidos) y capacidad calor&ca a presión y volumen constantes (para gases en mol de masa). En las aplicaciones industriales se conocen valores constantes de la cantidad de calor que puede a$sor$er o li$erar los cuerpos" cuando su masa es de un kilogramo y las variaciones de temperatura sonde*C.Esto se conoce como el calor especfico de las sustancias s ustancias sólidas o lquidas. +ara +ara deter determin minar ar experi experimen mental talme mente nte esta esta propie propieda dad d fsica fsica"" se emple emplean an m#t m#todos dos fsi fsico cos s! para ara lquid quido os puros uros el m#todo todo cono conoci cido do es el de la resistencia el#ctrica y de soluciones es el m#todo de las meclas.
3. OBJETIVOS
3. OBJETIVOS
determinar el calor especi&co del agua empleando el m#todo de la resistencia el#ctrica para validar el m#todo experimental y ampliar este valor en la determinación de los calores espec&cos de otras sustancias. Determine el calor especi&co de sólidos y soluciones opor el m#todo de las meclas como proceso adia$ático en sistema a$ierto para analiar el valor de los valores frente a la capacidad calor&ca del agua
4. FUNDAMENTO TEÓRICO El calor especfico de una sustanciase refiere a la cantidade calor Q" que puede a$sor$er o li$erar cuando a una masa de un gramo de dicha sustancia se vara su temperatura en )*C. Dicho de otro modo" si de signamos por Q" la cantidad de calor que a$sor$e un cuerpo de mása m para elevar su temperatura" la relación! c . e .=
Q m∗( T 2−T 1)
Define el calor especfico medio del cuerpo entre las temperaturas indicadas.
METODO DE LA RESISTENCIA ELECTRICA Consiste en calentar una más de agua pura durante un lapso de tiempo a través de una resistencia eléctrica a presión constante. +ara calcular la cantidad de calor Q" se hace uso del m#todo de la resistencia el#ctrica" que consiste en calentar una masa de agua con una resistencia durante un determinado tiempo" conun determinado volta'e y una determinada intensidad de corriente. El tra$a'o el#ctrico We se define como la cantidad de carga q que se puede desplaar por una diferencia de potencial E" esto es! W e =q∗V
,a cantidad de carga es equivalente a la intensidad de corriente I que circula durante un determinado tiempo " es decir" q!I". +ortanto!
W e = I ∗t ∗V
-i esta cantidad de tra$a'o que se realia es equivalente a la cantidad de calor entregado para calcular una masa de lquido puro" entonces! QW e
Estas dos formas de energa" de$en tener las mismas unidades" se sa$e que! cal/.)0/123 entonces para que am$as tengan las mismas unidades" la transformación será igual a # 4 la expresión de$e escri$irse como! −1
Q [ cal ] =( 4.184 ) ∗W e [ cal ]
,uego!
−1
c .e .∗m ∗( T 2− T 1 )= I ∗t ∗V ∗(4.184 )
Despe'ando se tiene la siguiente expresión! c . e .=
I ∗t ∗V 4.184∗m∗(T 2−T 1 )
Esta función" se puede aplicar para efectuar cam$ios en la temperatura de una masa de lquido a trav#s del tiempo" cuando se aplica una intensidad de corriente y volta'e constante" esto es" al diferenciar d%5dt" se tiene! dT I ∗V = dt m∗c . e .∗4.184
6ntegrando esta función entre los lmites que se indican se tiene! t
I ∗V dT =¿ ∗ dt 4.184∗m∗c . e t = 0
∫
T 2
∫¿ T 1
T 2 =T 1 +
I ∗V ∗t 4.184∗m∗ c . e
METODO DE LAS MEZCLAS ,a determinación de calor especfico de soluciones por el m#todo de las meclas" consiste en calentar hasta una temperatura T$" la solución de concentración conocida y cuyo calor especfico se desea conocer y agregar #ste al agua fra que está a la temperatura T% " menor a T$ cuyo calor especfico se conoce. Entonces la masa de la solución caliente ha$rá cedido una cantidad de calor a la masa de agua fra" hasta alcanar una temperatura Te" por tanto se de$e cumplir!
−Q c =Qf −C ∗msol∗( T c −T eq )= c . e .∗m∗( T f −T eq )
7demás en el calormetro hay que tener encuenta que" al mismo tiempo que el agua fra" se calienta el vaso calorim#trico" agitado y parte del termómetro que constituyen los accesorios. El calor a$sor$ido por estas partes se conoce con el nom$re de constante equivalente del calormetro(8).-iendo89:;9<1cal5*C3. =a'o este concepto" la expresión anterior se modi&ca de la siguiente manera!
−C ∗msol∗( T c −T eq )= c . e .∗m∗( T f −T eq ) + π ∗( T f −T eq ) &. PROCEDIMIENTO
−C ∗msol∗( T c −T eq )= c . e .∗m∗( T f −T eq ) + π ∗( T f −T eq ) &. PROCEDIMIENTO
E'PERIMENTAL
M ATERIALES Y REACTIVOS M ATERIALES
REACTIVOS
1()*+,e-e$/-/),+*
S)m6e) A86)
Te.m0me.+
A86) $+-)9/.)
1+./33) e$/$)
Tem+ ,e De5) Eq6/-+ e$/$+
M)8e*/+
MÉTODO DE LA RESISTENCIA ELÉCTRICA •
+ara determinar el calor especfico del agua" instalar el equipo como
se indica. Colocar en un vaso de precipitación un volumen igual a />>ml (gramos si se considera la densidad iguala la unidad). Calentar la masa de agua con una resistencia cuyo valor se desconoce y que de$e conectar sea una fuente de energa el#ctrica" potenciómetro. Elegir un volta'e y una corriente el#ctrica. Desde el tiempo cero" empeara controlar el tiempo y las variaciones de temperatura de la masa de agua. ?egistrar 9 medidas y realiar una grá&ca % versus t" para determinar el calor especfico del agua seg@n la ecuación. MONTAJE DELE XPERIMENTO •
•
•
•
MÉTODO DE LAS MEZCLAS •
En un recipiente agregar 99> ml de agua y tomar su temperatura inicial (
T f
)" a continuación aAadir esta cantidad al termo DeBar y
tomar la temperatura •
T f '
¿
)
+ara determinar el calor especfico de una solución" agregue :>ml de una solución (salmuera;copa'ira)" caliente se en un intervalo de>;:*C" o$teni#ndose la temperatura del cuerpo caliente (
•
T c
)
y agr#guese alcalormetro donde existe 99>mlde agua fra Esperar un tiempo necesario hasta alcanar una temperatura de equili$rio (
En este caso se midió la densidad para poder hallar la cantidad de masa de salmuera que de$e usarse en la experiencia!
+ara esto se tomó como referencia el uso de una pro$eta de >ml de F Dicha pro$eta primeramente se pesó vaca" y luego se aAadió los > ml de salmuera" a continuación se volvió a pesar" y se calculó la masa" por diferencia de pesos. ρ=
ρ=
ρ=
m V
m prob+ salmuera−m prob. vacia V
52.61
− 40.7
10
=1.191 [
g ] ml
Con esta densidad se procede a hallar el volumen de salmuera que se usara en la práctica experimental
V =
m
V =
V =
m ρ 200 g
g 1.191 ml
=168 ml
En el intervalo de temperatura de >;: 9
℃
℃,
se tomó como valor
" y esta será la temperatura del cuerpo caliente" 1
T c ¿
.
Gna ve tomada esta temperatura" se aAade al termo DeBar" donde previamente se agregó los 99> ml de agua fra" y mide la @ltima temperatura 1
T eq
3
M ASADEH2O
99> 9>>
MASASALMUER V DE SALMUERA
)0
T F
):*C
T F’
)/.E:*C
T C
9*C
T E
DD.::*C
AGUA COPAJIRA
En este caso se midió la densidad para poder hallar la cantidad de masa de agua copa'ira que de$e usarse en la experiencia!
+ara esto se tomó como referencia el uso de una pro$eta de >ml de F Dicha pro$eta primeramente se pesó vaca" y luego se aAadió los > ml de copa'ira" a continuación se volvió a pesar" y se calculó la masa" por diferencia de pesos. ρ=
ρ=
m V
m prob+agua copajira −m prob. vacia
ρ=1.041 [
V g ] ml
Con esta densidad se procede a hallar el volumen de salmuera que
Con esta densidad se procede a hallar el volumen de salmuera que se usara en la práctica experimental V = V =
m ρ 200 g
g 1.041 ml
=192.1 ml
℃,
En el intervalo de temperatura de >;: /
℃
se tomó como valor
" y esta será la temperatura del cuerpo caliente" 1
T c ¿
.
Gna ve tomada esta temperatura" se aAade al termo DeBar" donde previamente se agregó los 99> ml de agua fra" y mide la @ltima temperatura 1
-e de$e tener mucho cuidado a la hora de tomar las medidas de temperatura adecuadas(m#todo de las meclas) En el caso del m#todo de la resistencia el#ctrica se de$e mane'ar un intervalo óptimo de medición de tiempos y temperaturas para que de esta manera" se logre minimiar el error en la toma de datos
".CONCLUSIONES En esta experiencia se determinóel Calor Especificode lquidos en esta ocasiónel calor especificodel agua (H9I)mediante el m#todo de la resistencia el#ctrica"" o$teniendocomoresultadoexperimental ! c . e .=1.34
[ ] cal g℃
El valor teórico del calor espec&co del agua es
1
[
cal ] g ℃ " en la
experiencia se o$tuvo el valor para esta propiedad termodinámica mediante el m#todo de la resistencia el#ctrica" igual a
1.34
[
cal ] g ℃ " este
resultado demuestra que la experiencia se e'ecutó de manera favora$le
pues no se ale'a demasiado del valor teórico.
pues no se ale'a demasiado del valor teórico.
%am$i#nenlapresenteexperienciasedeterminóelCalorEspecificoutili andoel#$%&'&'( )*+#(,)*+enunsistemaaisladoa presiónconstante. I$teniendocomoresultadospara dos soluciones ! solucióndesalmuera se o$tuvo el siguienteresultado! •
C =0.82 [
•
C =0.74 [
cal ] g℃
solucióndecopa'ira se o$tuvo el siguienteresultado
cal ] g℃
". CUESTIONARIO
a) Expliqueelm#tododelaresistenciael#ctricaparadeterminarelcal orespecficodeun lquido puro y que sea orgánico.JKu# condicionessede$en tomaren cuentaL
LQUIDOSOR=NICOS +ara lquidos de naturalea orgánica la siguiente ecuación da la relación entre la capacidad calorficaenunidadesmásicasconsistentes ylamasamolecular"aunatemperatura de9:MC"con $astanteexactitud!
soluciones aumenta con la temperatura" existiendo ecuaciones que descri$en este comportamiento. Enelcasode noexistirinformaciónacercadelacapacidadcalorficade unasoluciónacuosa"puede emplearse"comoreglaaproximada"lacapacidadcalorficadelagua"multiplicadaporsufracció n másicaomolarenla solución.Estoesprácticamenteciertocuandosetratadesolucionesdiluidas.
