Practica No. 3 EL CALOR ESPECÍFICO DE UN METAL

Instituto Politécnico Nacional

ESIME Unidad Azcapotzalco

Practica No. 3 EL CALOR ESPECÍFICO DE UN METAL.

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EQUIPO 1

Integrantes:

• García Martínez Erick
• Hernández González Antonio
• Flores Jiménez Guillermo
• Galindo Bautista Rubén Yair
• Rosas Martínez Cristian Uriel
• Rueda Ruiz Velasco Miguel Alejandro

Objetivo:

El alumno tendrá la capacidad de determinar una propiedad física importante de los metales: El Calor Específico (Cp), el cual se define como la cantidad de energía por unidad de masa que una sustancia absorbe.

Con esta práctica el alumno podrá además:

• Medir la temperatura y la masa o peso de una sustancia en un calorímetro.
• Calentar una muestra de metal de una masa conocida, a una temperatura especifica
• Calcular el cambio de la temperatura del agua provocada por la adicción de una muestra de metal caliente.
• Calcular el Calor Especifico (Cp), utilizando los datos de masas y de temperaturas obtenidas en el desarrollo de la práctica,

INTRODUCCION:

Se define como la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de la unidad de masa de un elemento o compuesto en un grado. En el sistema internacional sus unidades serán por tanto J·kg-1·K-1.

El calor específico del agua es de 4180 J·kg-1·K-1.

Teniendo en cuenta esta definición de calor específico propio de un cuerpo o un sistema Ce podemos deducir que el calor absorbido o cedido por un cuerpo de masa m cuando su temperatura varía desde una temperatura T1 hasta otra T2 (ΔT = T2 - T1) vendrá dado por la expresión:

Q = m·Ce·ΔT

Donde:

Q=Calor ganado por el Agua (perdido por el metal). (J)

m=Masa o peso del agua o metal. (gr)

Ce=s=Calor especifico del agua o metal. (J/g °C)

∆T=Diferencia de temperatura. (°C)

Cuando dos cuerpos que están a distinta temperatura se ponen en contacto se produce un flujo de calor desde el que está a mayor temperatura hacia el que está a menor temperatura hasta que ambas temperaturas se igualan. Se dice que se ha alcanzado el equilibrio térmico.

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En esta práctica se determinara el Calor Especifico de una muestra de metal. La muestra de metal se calentara a una temperatura alta y se colocara en un calorímetro que contendrá una cantida de agua, a una temperatura menor. Midiendo el peso del  agua en el calorímetro, la temperatura del agua cambia (∆T) y, conociendo el Calor Especifico del agua (4.184 J/g°C), se puede calcular el calor ganado por el agua (y perdido del metal) por medio de la sig. Expresión:

Calor Ganado=  Peso del Agua  + Cambio de temperatura +Calor Especifico del Agua

                                          (g)                            (∆T)                                      (4.184 J/g°C)

El Calor Especifico del metal (Cp), puede calcularse ahora:

        Calor ganado por el Agua[pic 3]

Calor Especifico del Metal (Cp)=             Peso del Metal (g) x ∆T del Metal

Material:        Reactivos:

• Bata de laboratorio                                                               Agua
• 1 Vaso de Precipitado                                                            Muestra de Plomo de 19 gr.
• 1 Mechero                                                                                Muestra de Cobre de 18 gr.
• 1 Soporte metálico con Varilla
• 1 Aro Metálico
• 1 Tela de Asbesto con Rejilla
• 1 Tubo de Ensaye de 150 mm
• 1 Vaso de Espuma Plástica (Poliestireno)
• 1 Termómetro Graduado
• Balanza de Laboratorio

Procedimiento:

1-. Utilice una tabla de datos para cada material.

Plomo

Cobre

2-.Llene con agua el vaso de precipitados, aproximadamente hasta la mitad. Colóquelo sobre el mechero instalado en el soporte con aro y tela de asbesto. Caliente el agua hasta que alcance su punto de Ebullición.

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3-.Mida el peso o la masa de un tubo de ensaye, seco y vacío. Regístrelo en la tabla de datos.

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4-.Añada la muestra de metal en pedazos, hasta que el tubo de ensaye este a medio llenar. Mida el peso del tubo de ensaye y el metal y regístrelo en la tabla.

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5-.Coloque el tubo de ensaye que contiene el metal dentro del vaso de precipitado con agua y continúe calentando. Deje el tubo de ensaye en el baño de agua hirviendo hasta que se completen los pasos 6 y 7.

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6-.El vaso de espuma plástica (poliestireno) se utilizara como Calorímetro. Mida su peso cuidadosamente y regístrelo en la tabla de datos.

7-. Llene aproximadamente a la mitad el vaso de espuma plástica con agua destilada. Mida su peso y regístrelo en la tabla de datos. [pic 8]                   [pic 9]

8-. Mientras el tubo de ensaye que contiene el metal este todavía en el agua hirviendo, mida la temperatura del agua con un termómetro y regístrela en la tabla de Datos.

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9-.Mida la temperatura del agua en el vaso de espuma plástica. Regístrela en la tabla de datos.

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10-. Quite del agua hirviendo el tubo de ensaye que contiene el metal y, CON LAS DEBIDAS PRECAUCIONES, inmediatamente vierta el metal dentro del vaso de espuma plástica.

11-. Agite, suavemente, el agua dentro del vaso de espuma plástica. Luego registre y anote la temperatura más alta que se haya alcanzado.

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12-.Recurpere el metal, vertiendo el agua con cuidado. Esparza el metal solido sobre un papel o toalla u otro, para secarlo.

13-. Si el tiempo lo permite, repita este proceso en su totalidad con un metal diferente.

Cuestionario

Todos los resultados son conformes a la tablas de la pagina 4.

Plomo

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