Determinación de la capacidad calorífica de un calorímetro y del calor específico de sustancias
Enviado por Antonio1228 • 9 de Noviembre de 2020 • Informes • 1.476 Palabras (6 Páginas) • 231 Visitas
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Instituto Politécnico Nacional
Unidad Profesional Interdisciplinaria De Biotecnología
Laboratorio de Bioingeniería
Reporte de Práctica 2
Capacidad calorífica
Equipo 7
Grupo: 3BM1
Integrantes:
Carmona Díaz Mariana Monserrat
González Aguilar Daniel
Martínez Hernández Mariana Abigail
Méndez Fabián Antonio
Sánchez Martínez Elías
Docentes:
Cartas Romero Ada Luz
Cuadros Moreno Adriana
Fecha de entrega: miércoles 28 de octubre, 2020
Introducción
La capacidad calorífica de una sustancia se define como la cantidad de calor necesaria para aumentar su temperatura un grado. Puede expresarse en 1 g, 1 lb, 1g mol o 1 lb mol de sustancia (Geankoplis, 2003).
Capacidad calorífica se debe diferenciar de calor específico, el cual se define como la cantidad de calor que hay que suministrar a la unidad de masa de una sustancia para elevar su temperatura en una unidad (Microsoft® Encarta®, 2007)
La principal diferencia entre ambos términos es el tipo de propiedades que representan. Capacidad calorífica es una propiedad extensiva, depende de la masa de la sustancia y sus unidades son , suele expresarse como una C mayúscula. Una manera de aclarar este concepto es visualizando este experimento de la siguiente forma; cuando se determina la capacidad calorífica del calorímetro se obtiene un valor que representa el calor absorbido considerando todo el calorímetro como un solo sistema de masa fija, es por esto que kg no se encuentra presente en la expresión, sin embargo, si utilizáramos un calorímetro de mayor tamaño, y por lo tanto, de mayor masa, la cantidad de calor que absorbería sería mayor, de esta forma se visualiza la relación entre masa y capacidad calorífica.[pic 3]
Por otra parte, Calor específico es una propiedad intensiva, aunque la expresión contiene al kg esta no depende de la masa del sistema, se puede hacer una analogía con la densidad, la cual tiene como unidades , aunque la densidad también contiene unidades kg da lo mismo tener un vaso de agua o una alberca de agua, su densidad será la misma, de esta misma forma sucede con el calor específico. [pic 4][pic 5]
Para determinar la capacidad calorífica del calorímetro o el calor específico de una sustancia se parte de la misma ecuación de balance de energía:
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Resultados
Tabla 1. Datos experimentales para la determinación de la capacidad calorífica del calorímetro
N° exp | Datos del agua a T1
| Cp del agua a la T dada | Datos del agua a T2 dada
| Cp del agua a la T dada | Datos de la mezcla en el calorímetro | Q1 Joule | Q2 Joule | Capacidad calorífica del calorímetro | |||||
V1 mL | m_1 kg | T1 K | J / K * kg | V2 mL | m_2 kg | T2 K | J / K * kg | m_total kg | T3 K | J | J | J / K
| |
1 | 50 | 0.05 | 293.65 | 4182 | 50 | 0.05 | 323.15 | 4181 | 0.1 | 308.55 | 3115.59 | -3052.13 | -4.25
|
2 | 50 | 0.05 | 297.15 | 4180 | 50 | 0.05 | 313.15 | 4179 | 0.1 | 305.15 | 1672 | -1671.6 | -0.05
|
3 | 50 | 0.05 | 297.15 | 4180 | 50 | 0.05 | 313.15 | 4179 | 0.1 | 303.15 | 1254 | -2089.5 | 139.25
|
Promedio |
| 2013.86 | -2271.07 | 44.98
|
Tabla 2. Determinación de la capacidad calorífica del líquido problema (Vinagre)
N° corrida exp | Datos del agua a T1
| Capacidad calorífica del agua a la T dada | Datos del vinagre a T 50°C | Datos de la mezcla de líquidos en calorímetro | Capacidad calorífica del calorímetro | Capacidad calorífica del vinagre experimental | Capacidad calorífica del vinagre teórico | |||||
% Error | ||||||||||||
V1 mL | m_1 kg | T1 K | J / K * kg | V2 mL | m_2 kg | T2 K | m_total kg | T3 K | J / K
44.98
| J / kg * K
5479.79
| J / kg * K
2185
|
-150.79 |
1 | 50 | 0.05 | 294.05 | 4181 | 50 | 0.05 | 323.15 | 0.1 | 309.15 | |||
| El vinagre tiene una densidad muy cercana a la del agua |
|
Tabla 3. Determinación de la capacidad calorífica del líquido problema (formula láctea)
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