Fisica II. Equivalente en agua de calorímetro

Equivalente en agua de calorímetro

Objetivo:

Determinación del equivalente en agua de un calorímetro, y por lo tanto condicionarlo a ser usado como dispositivo elemental en la determinación del calor especifico de un cuerpo.

Fundamento teórico

La presente experiencia se fundamenta en los siguientes principios calorímetros.

Si un sistema de masa m absorbe o cede calor, desde una temperatura inicial  hasta una teperatura final , la cantidad de calor transferida será. [pic 1][pic 2]

[pic 3]

Donde:

[pic 4]

Si los sistemas a diferentes temperaturas se ponen en contacto, se produce una transferencia de calor desde el de mayor temperatura al de menor, continuando el proceso hasta que se llegue al equilibrio térmico.

Entre dos sistemas térmicamente aislados (sistema adiabático), el calor ganado por un sistema es igual al calor perdido pro otro sistema.

Como las experiencias térmicas se llevan a cabo en los calorímetros, estos recipientes y sus accesorios, tienen sus respectivas capacidades caloríficas, las cuales influyen notablemente en los cálculos realizados sobre los cuerpos que contienen, es esta la razón para tener en cuenta sus comportamientos térmicos en el proceso. Por lo tanto podemos establecer “un equivalente en agua de un calorímetro” en una masa A gramos, que se comporta térmicamente igual que las componentes del calorímetro.

Teniendo en cuenta las consideraciones anteriores tendremos:

Calor ganado por el sistema frio:

[pic 5]

Calor cedido por el sistema caliente:

[pic 6]

En la ecuaciones (2) y (3)  es la temperatura de equilibrio, son las temperaturas iniciles de ambos sistemas antes de iniciar en contacto y ,   son los calores específicos de ambos sistemas que en este caso son iguales (agua).[pic 7][pic 8][pic 9][pic 10]

Como el ccalor cedido es igual al calor ganado y  de las ecuaciones (1) y (2) tenemos:[pic 11]

[pic 12]

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