Determinación experimental de la capacidad de calor del calorímetro

OBJETIVO

• Determinamos experimentalmente la capacidad calorífica de un calorímetro.

• Determinamos experimentalmente la entalpia molar de reacción para un par ácido fuerte-base fuerte (calor de reacción de neutralización a presión constante.

INTRODUCCIÓN

A partir de este experimento sencillo y práctico interpretamos de manera física el valor de la constante k del calorímetro utilizando agua destilada. En esta parte podemos observar como se presenta el calor sensible, es decir, el calor transmitido en operaciones de calentamiento o enfriamiento donde no hay cambio de fase en la materia.

También en este proceso se estableció la Ley cero o de equilibrio térmico y esta hace referencia a que cuando dos sistemas de diferentes temperaturas se fusionan existe una nueva temperatura o también llamada temperatura de equilibrio. Así como también se determino el calor de reacción de neutralización entre un ácido(HCl) y una base(NaOH).

MARCO TEÓRICO

CAPACIDAD CALORIFICA

Se define la capacidad calorífica como la cantidad de calor requerido para aumentar en un grado la temperatura de una unidad másica o molar de materia.

Las unidades de la capacidad calorífica son unidades de energía por unidad de materia de intervalo de temperatura:

La magnitud de Cp es más fácil de medir y siempre es mayor que cv. sin embargo, esta diferencia es muy pequeña para la mayoría de los materiales sólidos a temperatura ambiente e inferiores.

Cuanto mayor sea la capacidad calorífica de una sustancia, mayor será la cantidad de calor entregada a ella para subir su temperatura. Por ejemplo, no es lo mismo calentar el agua de un vaso que el agua de toda una piscina: requerimos mayor calor para calentar el agua de toda una piscina puesto que su capacidad calorífica es mucho mayor.

La capacidad calorífica (C) (propiedad extensiva), se expresa como "calor" sobre "grados centígrados" y, por tanto, tiene las siguientes unidades:


El calor específico (c) (propiedad intensiva) tiene las siguientes unidades:

La capacidad calorífica de cada material depende de la existencia en dicho material de mecanismos de acumulación de energía, a través de la excitación de vibraciones de los átomos o de la excitación de electrones a los niveles superiores de energía. En la mayor parte de los sólidos (con excepción de los metales a muy baja temperatura). La capacidad calorífica está determinada esencialmente por la energía que puede acumular el sólido en forma de vibraciones de los átomos que lo componen, en torno a sus posiciones de equilibrio.

LA LEY CERO DE LA TERMODINÁMICA

Es un principio de generalización del equilibrio térmico entre cuerpos, o sistemas termodinámicos, en contacto, en el que interviene como parámetro físico empírico la temperatura. Sobre 1850 Rudolf Clausius y William Thomson Kelvin establecieron la Primera Ley y la Segunda Ley de la Termodinámica. La Tercera Ley de la Termodinámica fue desarrollada sobre 1906 por Walther Nernst. Comparada con estas, la Ley Cero tardó mucho tiempo en que la comunidad científica estuviese convencida de su importancia básica, pues fue formulada por

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