Pequeño informe de calorimetria

Proyecto Ciencias 2°Bimestre

Cursos: Física.

Nombre de los profesores: Fidel Sparrow.

Fecha de presentación: 03/12/2019.

Colegio: Pamer, Republica de Chile.

Integrantes:

-Kentaro Tello

Año: 4°Año de Secundaria

Salón: Gabriela.

Calorimetría:

• Fundamento Teórico: La calorimetría es la rama de la física que se encarga de medir la cantidad de calor generada, ganada o perdida en ciertos procesos químicos o físicos. El aparato que se usa para medir los cambios de temperatura es el calorímetro. Este es un termómetro que se encuentra en contenedor con las sustancias que esta midiendo. En el cual se encuentran las sustancias que dan y reciben calor. Las paredes de este contenedor deben estar completamente aisladas del exterior para poder evita que el calor o frio externo afecte a la temperatura medida por el calorímetro.
• Cantidad de calor (Q): También es llamado “calor sensible”, es una magnitud física escalar que mide cuanta energía calorífica ha ganado o ha perdido un cuerpo mediante el calor producido. Se puede decir que es la cantidad de calor que necesita un sustancia para que cambie de temperatura.  
• Fórmula Matemática: La fórmula matemática de la calorimetría es la siguiente: Q=m * Ce * (Tf-Ti). En donde Q es el calor final, m es la masa del cuerpo medido, Ce es el calor especifico del cuerpo, la cual esta determinada por el material que lo compone, y la variación de temperatura se presenta mediante la resta de la temperatura final (Tf) y la temperatura inicial (Ti).
• Cambios de temperatura: Cuando un cuerpo transmite su calor a otro cuerpo. Este es el principio del calorímetro. El termómetro es el que determina la temperatura final del proceso también llamada temperatura de equilibrio. El líquido más común en los ejercicios es el agua el cual actúa como receptor de calorías que transmite el cuerpo. El calor especifico del agua es 1 cal/grs °C (Cuando el agua hierve o se congela, este valor cambia). Las unidades en las que se presentan pueden variar. Otra de las unidad que puede presentarse es J/grs °C.
• Escalas Coléricas: Hay diversas escalas para medir el calor en los cuerpos. En esta presentación solo se presentarán las más usadas: Escala Kelvin (°K), Celsius (°C), Escala Fahrenheit (°F). La cuarta es la escala de gas diluido.

• Escala Kelvin (°K): Esta escala elige el valor origen el -273,15 también llamado cero absoluto. De manera que la equivalencia entre la escala absoluta y la Celsius viene dada por la siguiente formula: T = Tc + 273,15.
• Escala Celsius: La relación dentro de la temperatura T y la diferencia de altura de mercurio en el tubo responde a la siguiente formula: T = mx + b. Los valores de m y b dependen de la escala termodinámica elegida, y suele fijarse asignado a los puntos de fusión y ebullición del agua. Esta escala asigna el valor 0 a la temperatura de fusión del agua y el valor 100 al punto de ebullición del agua en condición de presión normal. Esta escala es muy utilizada en la vida cotidiana en numerosos países del mundo, este también admite valores negativos (los que son referidos como temperaturas bajo cero).
• Escala Fahrenheit: La fórmula de conversión de Celsius a Fahrenheit es: Tf = 9/5 * Tc + 32.

• Capacidad calorífica de un cuerpo: Es la cantidad de calor que gana o pierde un cuerpo por cada grado de variación en su temperatura

• C = Q/Variación de temperatura.

• Como se transfiere el calor: El calor se transfiere de un cuerpo a otro de tres formas: conducción, convección y radiación. En muchos casos los tres pueden obrar al mismo tiempo, pero cuando se trata de cuerpos solidos en contactos predomina la conducción, si se trata de fluidos en contacto predomina la convención y si se trata de cuerpos distantes entre sí predomina la radiación. Ahora se procederán a explicar cada una de las transferencias.

• Por conducción: El calor viaja de un cuerpo a otro mediante el contacto físico, esto ocurre por el fenómeno de la agitación molecular de una zona de alta temperatura a una de baja temperatura. Esto se da principalmente en solidos siendo los metales los que mejor manejan el calor. Siendo ejemplos de los malos conductores del calor el aire, agua, madera, etc.
• Por conversión: Una elevada temperatura disminuye la densidad, especialmente de líquidos y gases, debido a esto las masas calientes suben y las frías bajan. Esto generando movimientos cíclicos. Este efecto aparece al hervir agua, y en la atmosfera es la causa de los vientos.
•  Por radiación: Por experiencia sabemos que al acercarnos a una fogata sentimos el calor que proviene del fuego, algo similar sucede cuando el calor que nos llega desde el Sol cruzando el vacío del espacio. Así el calor puede viajar por radiación a través de ondas electromagnéticas y en el vacío.

• Equilibrio térmico (Ley cero de la termodinámica): Es el estado en el que se igualan las temperaturas de dos cuerpos que inicialmente tenían diferentes temperaturas, al igualarse estas las temperaturas se suspende el flujo de calor. La razón del nombre de “Ley cero”, es que, aunque precede a la primera ley, es que esta se estableció después de que la primera sea nombrada y esta tenia la necesidad de ser una predecesora a la primera ley. Es debido a esto que toma este nombre. La ecuación de la ley cero de la termodinámica es la siguiente: Nro. de calor ganado + Nro. de calor perdido = 0

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