Calorimetros

Calorímetros

La calorimetría se ocupa de la medición del calor involucrado en las transformaciones. Los calorímetros se clasifican de acuerdo al destino o uso que se pretende. Se comprende que la estructura y materiales de un calorímetro destinado a medir el calor desarrollado durante la reacción química de combustión, por ejemplo, no puede ser la misma que un calorímetro destinado a medir el calor especifico de un liquido en condiciones normales, por las características térmicas de la combustión y la magnitud de la energía liberada durante el curso de la misma. Los calorímetros más comunes son: el calorímetro diabético, el calorímetro de flujo, el calorímetro diferencial y el calorímetro de hielo o de mezcla.

A continuación, se desarrollara el concepto de cada uno de estos tipos de calorímetros. Asimismo, se analizara con más detalle al calorímetro de flujo.

El calorímetro diabético: Se puede encontrar en dos variantes. El modelo que se opera a presión constante, es un simple recipiente aislado térmicamente que contiene una masa conocida de muestra en contacto con una resistencia eléctrica. Se mide la temperatura antes y después de hacer pasar una cantidad exactamente conocida de electricidad por la resistencia, de lo cual se puede deducir el calor específico o latente. Por otro lado, la versión que funciona a volumen constante, se conoce como bomba eléctrica y se construye con metales y paredes robustas para resistir las variaciones de presión que se pueden producir en la transformación. Se usa principalmente, para medir calores de reacción, notablemente calor de combustión.

El calorímetro diferencial: Se usa cuando la cantidad de muestra disponible es muy pequeña. En dos capsulas iguales se pone una masa exactamente medida de la muestra y la otra de deja vacía y se usa como referencia. Cada capsula esta dotada de una resistencia eléctrica de calentamiento y de una termocupla individual. En la capsula que contiene la muestra se hace pasar una cantidad de corriente eléctrica equivalente al calor necesario para producir el efecto deseado, según lo que se quiere medir. El la capsula vacía se hace pasar un corriente eléctrica tal que no haya diferencia de temperatura con la capsula que contiene la muestra.

El calorímetro de agua o de mezcla: Consiste en un recipiente que se aísla todo lo posible, para evitar pérdidas de calor. Contiene agua cuya masa se ha medido previamente; un termómetro sumergido en ella mide su temperatura. Se mide una cierta masa de la sustancia cuyo calor específico que se busca, y se la calienta a una temperatura bien determinada. Cuando ésta es a temperatura se la echa dentro del agua del calorímetro agitándose el agua con el agitador para que la temperatura sea uniforme y se observa el termómetro que señala un aumento de temperatura.

El calorímetro de flujo: Es un calentador de flujo continuo, es decir un volumen atravesado por una corriente constante del flujo que se desea medir, dotado de una resistencia eléctrica de calentamiento que entrega una cantidad exactamente conocida de calor al fluido. Se miden las temperaturas a la entrada y a la salida del calorímetro de flujo, de modo que si se conoce exactamente la masa que circula por unidad de tiempo es posible obtener el calor específico del fluido. Puede operar con cualquier flujo, pero resulta especialmente eficaz en la medida de calor específico y de reacción. Las características, de las versiones de guías de ondas utilizan como fluido de trabajo agua, mientras que el coaxial utiliza aceite y es construido para bajas frecuencias. El aire también puede ser usado, pero el uso de gases crea un problema adicional a causa del calor debido a la compresibilidad, una ventaja de estos tipos de calorímetros de flujos es que pueden manejar mayores potencias que los de tipos estáticos. Su principal aplicación es para potencias de muchos

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