TERMOQUÍMICA: Capacidad calorífica

TERMOQUÍMICA: Capacidad calorífica

1. ABSTRACTS

Se realizó esta experimentación con el fin de determinar la capacidad calorífica del calorímetro utilizado, siendo en esta ocasión la capacidad calorífica global.

El método utilizado en esta práctica se basó en los conceptos básicos del calor y equilibrio térmico, cuando dos cuerpos de diferentes temperaturas se ponen en contacto dando como resultado una transferencia de calor del cuerpo más caliente al más frio, llegando a alcanzar una temperatura de equilibrio.

Una vez realizadas las mediciones, con ayuda de tablas se obtuvieron las densidades del agua a las temperaturas de trabajo, con el fin de calcular las masas correspondientes y reducir el error en las determinaciones.  Una vez concluida esta etapa nada mas fue cuestión de integrar, aplicar la ecuación de la conservación de la energía y despejar la incógnita de interés encontrándose una capacidad calorífica global baja que se encontraba dentro de los valores esperados

Palabras claves

Calor, capacidad calorífica global, equilibrio térmico.

1. INTRODUCCIÓN

En  la presente práctica se  tiene como finalidad  determinar  la capacidad  calorífica global del calorímetro, siendo ésta, la capacidad  calorífica  sin tener en cuenta las capacidades de los componentes del mismo.

El calor es una forma de energía.  La temperatura de un sistema es una propiedad del mismo, que determina si quedará o no en equilibrio térmico cuando se pone en contacto con cualquier otro sistema. Por ejemplo, al colocar en contacto un cuerpo A que se encuentra una temperatura superior a la de un cuerpo  B,  ocurre una transferencia de calor  desde el  mas caliente al  mas frio hasta alcanzar el equilibrio térmico, sufriendo A una disminución  en su temperatura y B un aumento.  Entonces tenemos que el calor es la energía trasferida entre dos sistemas y que está exclusivamente relacionada con la diferencia de temperatura existente entre ellos.

La capacidad calorífica es una propiedad extensiva, propia de cada sustancia y siempre de magnitud positiva, siendo ésta la cantidad de energía que se requiere para aumentar en 1º grado centígrado la temperatura del sistema. Se encuentra expresada en fórmula:

                            [pic 1]             

donde: C = capacidad calórica; Q = cantidad de calor; ΔT = variación de temperatura

Finalmente, es importante añadir que esta determinación la realizaremos a presión constante, en un calorímetro adiabático,  teniendo en cuenta algunas variables como: densidad, temperatura, humedad que son factores influyentes dentro de la práctica.

1. MATERIALES Y MÉTODOS

Materiales, equipos y reactivos utilizados

• Calorímetro N° 2.        
• Calentador.
• Probeta graduada.
• 2 Termómetros.
• Cronómetro.
• Agua
• Vasos de precipitados de 1000 mL y 250 mL.

1. PROCEDIMIENTO

        Medir la capacidad del calorímetro para determinar el volumen total de agua que se necesita. Este volumen de agua no debe exceder las tres cuartas partes de la capacidad del calorímetro .[pic 2]

        Medir exactamente los volúmenes de agua fría y caliente necesarios [pic 3]

        Medir la temperatura el agua caliente, verterla en el calorímetro, agitar y medir la temperatura hasta que se establezca el equilibrio entre el agua y el calorímetro.

        Medir la temperatura del agua fría y verterla sobre el sistema agua caliente – calorímetro. Medir la temperatura cada 15 segundos hasta que se establezca el equilibrio en el sistema.

        Descargar el calorímetro, limpiarlo, secarlo y enfriarlo antes de repetir la determinación.

Realizar el procedimiento por duplicado, intentando que la temperatura del agua caliente en lo posible sea igual o aproximada a la primera medición.

1. RESULTADOS OBTENIDOS

A continuación se muestran los datos obtenidos.

Para la determinación de la Capacidad calorífica global del calorímetro, se considera que el calor absorbido por el agua natural Q1 más el calor cedido por el agua caliente Q2 y el del calorímetro es igual a cero.

Q1+Q2+Q3=0

Donde Q=ꭍm*Cp*dT  y   =A + BT + CT2 + …[pic 4]

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