TERMODINAMICA: CALORIMETROS
Enviado por Brian Arrua • 21 de Mayo de 2020 • Prácticas o problemas • 1.063 Palabras (5 Páginas) • 368 Visitas
TERMODINAMICA: CALORIMETROS[pic 1]
DOCENTE: Stefania Martin
ALUMNO: Arrua Brian
TURNO: Mañana
CURSO: 5TO 1RA
[pic 2]
Contenido
Introducción 1
¿A que denominamos calorímetro y cómo funciona? 1
Composición de un calorímetro 2
Tipos de calorímetros 3
Introducción Ref
Supongamos que tenemos un vaso de precipitados, al cual le metemos unos reactivos generando una reacción en este caso exotermica, queremos medir el calor que produce esta reacción los más preciso posible. La respuesta más obvia podría ser meter un termómetro y tomar la medición, quizás esa no sea la mejor de las respuestas, ya que debido que el sistema que estamos midiendo está ligado a otros factores como el vaso de precipitados que puede absorber calor y la boca expuesta del vaso que también está en contacto con el exterior (a esto se lo denomina sistema abierto), esta resulta imprecisa. Para medir con una precisión idónea la cantidad de energía que desprende un sistema, se debe acudir al uso de un sistema cerrado tal como el de los calorímetros.
¿A que denominamos calorímetro y cómo funciona?ref
En base a lo que vimos, un calorímetro es un sistema aislado con una cantidad de líquido y tipo de líquido conocido donde podremos medir el cambio de temperatura en este y poder medir la cantidad de energía que desprende la reacción y por supuesto un termómetro, en este podremos introducir nuestros sistemas y evitar pérdidas de calor o perdidas de materia como puede ser el vapor, si introducimos un sistema muy caliente. Si bien hablamos de evitar pérdidas de calor, esto no es del todo cierto, aunque en el calorímetro minimicemos las pérdidas de energía de la reacción a medir siempre se absorberá algo por las paredes del calorímetro, por esta razón a la hora de hacer ejercicios de calorimetría se nos habla de un valor al que llamamos Ccal (calor especifico del calorímetro) con el cual podemos medir el calor que absorbe el calorímetro, por ende la cantidad de calor total que queremos medir se da por la siguiente formula:
Q= QT+QCAL | Q: Calor total |
QT: Calor medido por el termómetro | |
QCAL:: Calor absorbido por el calorímetro |
Figura 1.1
Formula de calor
en un calorímetro
Composición de un calorímetro
Si bien existen varios tipos de calorímetros veremos la composición generalizada de lo que deben tener para llamarse como tal.
[pic 3]
Figura 1.2
Como se puede notar
en la imagen, poseemos
el recipiente con cierta
propiedad aislante, el termómetro
y el agua donde se produce la reacción.
En la imagen se puede distinguir un objeto llamado agitador el cual sirve para generar una corriente en el agua y apresurar la medición, en algunos casos se tiene y en otros son reemplazados por otras cosas, como en el caso del termómetro donde se puede reemplazar por sensores en otros calorímetros.
Tipos de calorímetrosref
Tipos | Imagen | Características y usos |
Tipo vaso de café | [pic 4] | Se usa para determinar la cantidad de calor emitida por una reacción exotérmica o la cantidad de calor absorbido por una reacción endotérmica. También se usa para determinar el calor especifico de un cuerpo |
De bomba calorimetría | [pic 5] | También mide las cantidades de calor emitidas o absorbidas por un cuerpo de volumen constante gracias a una bomba (cámara de reacción) donde tiene lugar la respuesta de los reactivos, los cambios de temperatura son mínimos por lo tanto, se asume que los cambios asociados a la reacción son medidos a volumen y temperatura constante. |
Calorímetro adiabático | [pic 6] | Se caracteriza por tener una estructura aislante llamada escudo. El escudo se encuentra alrededor de la celda donde se producen los cambios de calor y temperatura. Asimismo, está conectado a un sistema electrónico que mantiene su temperatura muy cercana a la de la celda, para evitar así la transferencia de calor. En un calorímetro adiabático se minimiza la diferencia de temperatura entre el calorímetro y sus alrededores; así como se minimiza el coeficiente de transferencia de calor y el tiempo para el intercambio de calor. Con este se puede determinar la entropía de un proceso químico y su densidad electrónica de estado. |
Calorímetro isoperibolico | [pic 7] | Es un dispositivo en el cual la celda de reacción y la bomba están inmersas en una estructura denominada chaqueta. En este caso, la denominada chaqueta consiste de agua, mantenida a temperatura constante. La temperatura de la celda y la bomba se elevan a medida que se libera calor durante el proceso de combustión; pero la temperatura de la chaqueta de agua se mantiene a una temperatura fija. Un microprocesador controla la temperatura de la celda y la chaqueta, haciendo las correcciones necesarias del calor de fuga que resulta de las diferencias entre las dos temperaturas. Estas correcciones se aplican continuamente, y con una corrección final, basada en las mediciones antes y después de la prueba. |
Calorímetro de flujo | [pic 8] | Desarrollado por Caliendar, cuenta con un dispositivo para mover un gas en un recipiente a una rapidez constante. Al adicionar calor se mide el incremento de la temperatura en el fluido. El calorímetro de flujo se caracteriza por: – Una medición exacta de la rapidez del flujo constante. – Medición exacta de la cantidad de calor introducida al fluido a través de un calefactor. – Una medición exacta del incremento de la temperatura en el gas causada por la entrada de energía – Un diseño para medir la capacidad de un gas bajo presión. |
Calorímetro de escaneo diferencial | [pic 9] | Se caracteriza por tener dos recipientes: en uno se coloca la muestra a estudiar, mientras que el otro se mantiene vacío o se utiliza un material de referencia. Se calientan los dos recipientes a una rapidez constante de energía, por medio de dos calefactores independientes. Cuando se inicia el calentamiento de los dos recipientes, la computadora graficará la diferencia de flujo de calor de los calefactores contra la temperatura, pudiéndose determinar así el flujo de calor. Además, se puede determinar la variación de la temperatura en función del tiempo; y por último, la capacidad calórica. |
...