Calorimetria Departamento de Ciencias Exactas Física, Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE Extensión Latacunga,

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CALORIMETRÍA

Primera Ley de la Termodinámica

Ing. Proaño Molina Diego Msc.

Estudiante: Endara Francisco

Departamento de Ciencias Exactas Física, Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE Extensión Latacunga,

 Latacunga, Ecuador

E-mail:   fsendara@espe.edu.ec

(Recibido el 05  de Julio; aceptado el 05 de Julio)

Abstract  

Calorimetry is the part of physics that is responsible for measuring the heat in a chemical reaction or a state change using an instrument called a calorimeter while the thermal equilibrium is the state in which temperatures of two bodies are equal, and collecting these concepts can determine the specific heat of any liquid.

This paper attempts to determine the specific heats of: baby oil, cifut, water and solids in addition to experimenting with thermal equilibrium, collecting solids and liquids at different temperatures in order to appreciate the gain or loss of heat and energy.

You can also consider creating a calorimeter to facilitate the calculations of specific heats as this instrument is very useful as it does not interfere external or ambient thermal equilibrium to be performed agents.

Keywords: Heat, calorimetry, balance, water, liquids, temperature.

Resumen

La calorimetría es la parte de la física que se encarga de la medición del calor en una reacción química o un cambio de estado usando un instrumento llamado calorímetro mientras que el equilibrio térmico es aquel estado en el cual se igualan las temperaturas de dos cuerpos, y juntando estos conceptos podemos determinar el calor especifico de cualquier líquido.

Este trabajo trata de determinar los calores específicos de: aceite de bebé, cifut, agua y además de sólidos, experimentando con el equilibrio térmico, juntando sólidos y líquidos a diferentes temperaturas para poder apreciar la ganancia o pérdida de calor y energía.

También se puede considerar la creación de un calorímetro para facilitar los cálculos de los calores específicos ya que este instrumento es de mucha utilidad ya que hace que no interfieran los agentes externos o del ambiente al realizarse el equilibrio térmico.

Palabras Clave: Calor, calorimetría, equilibrio, agua, líquidos, temperatura.

1. OBJETIVO GENERAL

• Identificar, analizar y determinar los calores específicos de los líquidos de la calorimetría y la primera ley de la termodinámica.

1. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA        

2.1 CALORIMETRÍA

La calorimetría es la parte de la física que se encarga de la medición del calor en una reacción química o un cambio de estado usando un instrumento llamado calorímetro. Pero también se puede emplear un modo indirecto calculando el calor que los organismos vivos producen a partir de la producción de dióxido de carbono y de nitrógeno (urea en organismos terrestres), y del consumo de oxígeno.

ΔU = cambio de energía interna

Como la presión no se mantiene constante, el calor medido no representa el cambio de entalpía. [1]

La calorimetría se encarga del estudio de la medición del calor que se produce en una reacción química dentro de un calorímetro.

2.2 CALOR

Es la forma de energía que se transfiere entre dos sistemas (o un sistema y sus alrededores) debido a una diferencia de temperatura. El calor es energía en tránsito que se reconoce solo cuando se cruza la frontera de un sistema termodinámico. Una vez dentro del sistema, o en los alrededores, si la transferencia es de dentro hacia afuera, el calor transferido se vuelve parte de la energía interna del sistema o de los alrededores, según su caso. El término calor, por tanto, se debe de entender como transferencia de calor y solo ocurre cuando hay diferencia de temperatura y en dirección de mayor a menor. De ello se deduce que no hay transferencia de calor entre dos sistemas que se encuentran a la misma temperatura (están en equilibrio térmico). [2]

El calor es una cantidad de energía y es una expresión del movimiento de las moléculas que componen un cuerpo.

Cuando el calor entra en un cuerpo se produce calentamiento y cuando sale, enfriamiento. Incluso los objetos más fríos poseen algo de calor porque sus átomos se están moviendo.

2.3 CAPACIDAD CALORICA

La capacidad calorífica o capacidad térmica de un cuerpo es el cociente entre la cantidad de energía calorífica transferida a un cuerpo o sistema en un proceso cualquiera y el cambio de temperatura que experimenta. En una forma más rigurosa, es la energía necesaria para aumentar la temperatura de una determinada sustancia en una unidad de temperatura.1Indica la mayor o menor dificultad que presenta dicho cuerpo para experimentar cambios de temperatura bajo el suministro de calor. Puede interpretarse como una medida de inercia térmica. Es una propiedad extensiva, ya que su magnitud depende, no solo de la sustancia, sino también de la cantidad de materia del cuerpo o sistema; por ello, es característica de un cuerpo o sistema particular. Por ejemplo, la capacidad calorífica del agua de una piscina olímpica será mayor que la de un vaso de agua. En general, la capacidad calorífica depende además de la temperatura y de la presión. [3]

Es la división entre la cantidad de energía calorífica transferida a un cuerpo y el cambio de temperatura que experimenta, es decir es la energía necesaria para aumentar la temperatura de una determinada sustancia.

2.4 EQUILIBRIO TÉRMICO

El equilibrio térmico es aquel estado en el cual se igualan las temperaturas de dos cuerpos, las cuales, en sus condiciones iniciales presentaban diferentes temperaturas, una vez que las temperaturas se equiparan se suspende el flujo de calor, llegando ambos cuerpos al mencionado equilibrio térmico. [4]

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