PRÁCTICA “CALOR”

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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL

ESTADO DE MORELOS

FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS E INGENIERÍAS

MATERIA

TERMODINÁMICA

MAESTRA

DRA. LAURA IRENE MORALES GÓMEZ

ALUMNO

MEDINA GALICIA ALEXIS ADRIÁN

PRÁCTICA

“CALOR”

PROGRAMA ACADÉMICO

INGENIERÍA ELÉCTRICA 

OBJETIVO

Determinar la relación existente entre las variables de calor (Q), Temperatura (∆T) y la masa (m) para el agua líquida.

HIPÓTESIS

El calor proporcionado por la parrilla ocasionará que la temperatura final de cada vaso, sea cada vez mayor a la anterior ya que la masa y el tiempo son constantes.

En la segunda parte, la temperatura podrá variar ya que el calor proporcionado por la parrilla, manipulada por los integrantes del equipo no será medido con exactitud.

INTRODUCCIÓN

Es la forma de la energía que se puede transferir de un sistema a otro como resultado de la diferencia en la temperatura. 
La transferencia de energía siempre se produce del medio que tiene la temperatura más elevada hacia el de temperatura más baja y esa transferencia se detiene cuando ambos alcanzan la misma temperatura.

Unidades:
En el sistema métrico el calor se mide en unidades llamadas Julio (J).
En el sistema británico se mide en Unidades Térmicas Británicas (BTU). El calor también se puede medir en calorías (cal).

La unidad “Julio” fue nombrada en honor del físico Inglés James Prescott Joule (1818 - 1889), descubridor de que el calor es un tipo de energía.[pic 3]

Demostró 4.19 Julios de trabajo eran necesarios para subir la temperatura de un gramo de agua un grado Celsius.

Un BTU es la cantidad de calor necesaria para subir la temperatura de una libra de agua un grado Fahrenheit.
                                                 1 BTU = 1.055056 kJ

Una caloría es la cantidad de calor necesaria para subir la temperatura de un gramo de agua un grado Celsius.           1 cal = 4.1868 J  ó  1 J = 0.24 cal

Relaciones para calcular el calor:

                                  Donde:[pic 4]

Q: es la cantidad de calor (que se gana o se pierde), expresada en calorías (cal).
m: es la masa del cuerpo en estudio. Se expresa en gramos (gr)
Ce: es el calor específico del cuerpo. Su valor se encuentra en tablas conocidas. Se expresa en
Δt: es la variación de temperatura (Tf − T0). Léase Temperatura final (Tf) menos Temperatura inicial (T0).[pic 5]

Para sistemas cerrados:

Proceso isobárico:                      Proceso isocórico:    
Dónde:                  ∆H: diferencial de entalpias (J)                         ∆U: diferencial de energía interna (J)
                               Q: calor    (J)                                                    Q: calor (J)
                               W: trabajo  (J)[pic 6][pic 7]

                                                                                                                              = razón de transferencia de calor [pic 8]

Razón de transferencia de calor:               ∆t = intervalo de tiempo [pic 9]

MATERIAL

1 Parrilla eléctrica                                                    1 Cronómetro

3 vasos de precipitados de 250 mL.                        1 Balanza

1 Termómetro de mercurio                                       Agua

PROCEDIMIENTO

Parte 1:

1. A cada vaso de precipitados se le agrega la misma cantidad de agua 50g. Se puede pesar con la ayuda de una balanza analítica. (Figura 1).
2. La parrilla se enciende colocándola en el número 2.
3. En cada vaso de precipitados se introduce un termómetro para medir su temperatura inicial. (Figura 2)
4. Se coloca el vaso de precipitado sobre la superficie de la parrilla.
5. Se deja por un tiempo de dos minutos en la parrilla y después se toma nuevamente la lectura de temperatura y anotarla en la tabla. (Figura 3)
6. Para el segundo vaso, se toma la temperatura inicial y se vuelve a colocar en la parrilla con la diferencia de que este en el número 4.
7. Por último se utiliza el mismo procedimiento para el tercer vaso pero la parrilla deberá estar en el número 6.

Parte 2

1. Cada vaso de precipitado deberá contener distinta masa, por ejemplo 50g, 75g y 100g de agua.
2. Calentar cada vaso durante dos minutos con la misma temperatura inicial, se deberá manipular la parrilla eléctrica de modo que la temperatura final sea la misma a la temperatura inicial en cada vaso (21°C).
3. Llegar a una conclusión general de la relación entre el calor (Q), la masa (m) y la diferencia de las temperaturas (∆T).

Evidencias 

         Figura 1                                figura 2                                        Figura 3

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