Calor especifico de un metal

Calor específico de un metal

Imbaquingo James

Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE

NRC: 2181

1. OBJETIVO GENERAL

Determinar el calor específico del cobre (Cu) para relacionar los principios de la termodinámica mediante la experimentación de la ley cero.

1. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

1. Redactar el procedimiento que se sigue para obtener el valor del calor específico de un metal.
2. Determinar la capacidad calorífica del calorímetro (cK).
3. Calcular el calor específico del cobre (cCu) aplicando la ley de la conservación de la energía.
4. Conocer la forma correcta de la utilización de un calorímetro.
5. Verificar que los equipos a utilizar funcionen correctamente para evitar cualquier alteración en el resultado del análisis.

1. MARCO TEÓRICO

El calor específico de un material es característico para cada sustancia y depende de su estructura interna. Como puede ser visto de la definición, el calor especifico de una sustancia dada puede ser determinado mediante la entrega de una cantidad de calor conocida a una cantidad de masa determinada de la sustancia y con un apropiado registro del cambio en su temperatura. El propósito de este experimento es determinar el calor específico de un material, en particular, mediante los métodos de calorimetría.

Una variación ∆T en la temperatura de una sustancia es Proporcional a la cantidad de calor Q que se agrega o extrae de esta, o sea:

Q ∝ ∆T

Escrito en forma de ecuación´

Q = C·∆T (1)

Donde la constante de proporcionalidad C es llamada capacidad calorífica de la sustancia.

Sin embargo, la cantidad de calor requerido para cambiar la Temperatura de un objeto es también proporcional a la masa de este, por lo tanto es conveniente definir la cantidad llamada capacidad calorífica específica c (o calor especifico)

c = C m (2)

Que es la capacidad calorífica por unidad de masa de la sustancia. Así, la ecuación (1) puede ser escrita como:

 Q = m· c ·∆T (3)

Donde el calor especifico es la cantidad de calor (en calorías) necesaria para incrementar la temperatura de 1 gramo de sustancia en 1 grado Celsius. De hecho, la caloría es la unidad de calor definida como la cantidad de calor requerido para incrementar la temperatura de 1 gr de agua en 1 ◦C. Por definición, el agua tiene un calor específico de 1 cal/g◦C.

C agua = ∆Q m·∆T = 1 cal/g◦C

1. PROCEDIMIENTO

1. Medición de la capacidad calorífica del calorímetro

1. Pesar la cantidad de gramos del agua a temperatura ambiente con su vaso de precipitación respectivo.
2. Añadir al calorímetro 100 mL de agua a temperatura ambiente.
3. Verificar la temperatura inicial (T1) que este presenta por medio del termómetro.
4. Calentar en un vaso precipitado 100 mL de agua a una temperatura aproximada de 50 °C y registre esta temperatura como (T2).
5. Verter esta cantidad de agua caliente en el calorímetro con agua y cerrar.
6. Homogenizar la temperatura del agua agitando suavemente el calorímetro.
7. Registrar la temperatura (T3) después de que la temperatura llegue a un valor estacionario.
8. Anotar los datos en la tabla.
9. Determinar la capacidad calorífica del calorímetro (cK) aplicando la ley de la conservación de la energía.

1. Determinación del calor específico de un sólido

1. Medir la masa del metal con ayuda de la balanza analítica.
2. Depositarlo dentro del calorímetro.
3. Pesar la cantidad de gramos del agua a temperatura ambiente con su vaso de precipitación respectivo.
4. Añadir al calorímetro 100 mL de agua a temperatura ambiente.
5. Verificar la temperatura inicial (T1) que este presenta por medio del termómetro.
6. Calentar en un vaso precipitado 100 mL de agua a una temperatura aproximada de 50 °C y registre esta temperatura como (T2).
7. Verter esta cantidad de agua caliente en el calorímetro con agua y cerrar.
8. Homogenizar la temperatura del agua agitando suavemente el calorímetro.
9. Registrar la temperatura (T3) después de que la temperatura llegue a un valor estacionario.
10. Anotar los datos en la tabla.
11. Determinar el calor específico del cobre (cCu) aplicando la ley de la conservación de la energía.

1. DATOS EXPERIMENTALES

1. Medición de la capacidad calorífica del calorímetro:

Tabla 3. Datos para la Medición de la capacidad calorífica del calorímetro

Autor: Imbaquingo James

1. Determinación del calor específico de un sólido

Tabla 4. Datos para la determinación de la capacidad calorífica del de un sólido

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