Calor Especifico

LABORATORIO DE BIOFÍSICA

PRÁCTICA No. 3

CALOR ESPECÍFICO DE UN METAL

INTRODUCCIÓN

El calor es la energía que se transfiere de un sistema a otro debido a una diferencia de temperaturas. La teoría moderna del calor la da a conocer James Joule demostrando que la ganancia o pérdida de una cantidad determinada de calor va acompañada de la desaparición o aparición de una cantidad equivalente de energía mecánica. El calor, por tanto, es una energía que no se conserva.

La cantidad de calor ΔQ absorbida o cedida por un cuerpo al calentarse o enfriarse es proporcional a la variación de temperatura y a la masa del cuerpo según la fórmula:

ΔQ = cmΔT (1)

Donde:

{Q} = calor

m = masa

c = capacidad térmica específica o calor específico del cuerpo.

ΔT = gradiente de temperatura

OBJETIVOS

• Determinar el calor específico de un metal.

• Comprobar experimentalmente la ley cero de la Termodinámica.

MATERIALES Y EQUIPOS

• Dos trozos de distinto metal*

• Un calorímetro (nevera de icopor pequeña o cava pequeña)*

• Hilo*

• Un termómetro

• Una balanza

• Plancha de calentamiento

• Beaker termo-resistente 500mL

• Agua

• Varilla de vidrio

Nota: los materiales con asterisco (*) son responsabilidad de los estudiantes.

MARCO TEÓRICO

Capacidad térmica específica o calor específico.

“c” es la constante de proporcionalidad y se conoce como la capacidad térmica específica de la sustancia, se puede obtener como el cociente de la capacidad térmica (C) entre la masa (m), es decir:

(2)

Las unidades de la capacidad térmica específica son calorías entre gramos por incremento de temperatura.

(3)

La capacidad térmica específica de una sustancia puede cuantificarse adecuadamente calentándola a una cierta temperatura, situándola en una cantidad de agua, de masa y temperatura conocidas, y midiendo su temperatura cuando llegue al equilibrio térmico. Si el sistema está aislado térmicamente de su entorno, el calor que “sale” de la sustancia tiene que ser igual al calor que “entra” en el agua y en el recipiente. Este procedimiento se conoce como CALORIMETRÍA y el recipiente aislado que contiene el agua técnicamente se conoce como calorímetro.

El calorímetro es un instrumento que sirve para medir las cantidades de calor “suministradas” o “recibidas” por los sistemas, es decir, sirve para determinar la capacidad térmica específica del sistema y para medir las cantidades de calor que “liberan” o “absorben” los sistemas.

Sea m la masa de la sustancia del cuerpo, c su capacidad térmica específica y Ti su temperatura inicial. Si Tf es la temperatura final de la sustancia dentro del calorímetro, el calor que fluye de la sustancia

...