capacidad calorifica de lÍquidos
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CAPACIDAD CALORIFICA DE LIacuteQUIDOS
1 OBJETIVO Calcular la capacidad caloriacutefica de liacutequidos
2 FUNDAMENTO TEOacuteRICO
Dos liacutequidos pueden en un momento dado tener la misma temperatura y sin embargo haber recibido cantidades
diferentes de calor ya sea porque absorben calor en diferentes proporciones por su naturaleza molecular o porque
hay diferentes cantidades del mismo liacutequido
La cantidad de calor que recibe un liacutequido es directamente proporcional al tiempo que permanece en contacto con la
fuente de calor
La Capacidad Caloriacutefica de un cuerpo es la razoacuten de la cantidad de calor que se le cede a dicho cuerpo en una
transformacioacuten cualquiera con la correspondiente variacioacuten de temperatura
La Capacidad Caloriacutefica depende de la masa del cuerpo de su composicioacuten quiacutemica de su estado termodinaacutemico y
del tipo de transformacioacuten durante la cual se le cede el calor
Cuando un sistema con una masa m1 se pone en contacto con un sistema con una masa m2 donde m1gt m2 que
estaacute a diferente temperatura fluye calor entre ellos hasta alcanzar una temperatura de equilibrio proacutexima a la del
sistema de masa mayor se dice entonces que una cantidad de calor ΔQ se transfiere desde el sistema de mayor
temperatura al sistema de menor temperatura
La cantidad de calor ΔQ transferida es proporcional al cambio de temperatura ΔT
La constante de proporcionalidad C se denomina capacidad caloriacutefica del sistema
Asiacute pues ΔQ = CΔT Entonces la capacidad caloriacutefica de un material es la razoacuten
ΔQ
C -------
ΔT
Donde ΔQ es el calor cedido al material para elevar su temperatura en ΔT = Tf ndash T1
La ecuacioacuten no depende de la masa del material con la que se trabaje Definimos el calor especiacutefico de un material
como la capacidad caloriacutefica por unidad de masa del material
ΔQ
Ce ---------
mΔT
El caloriacutemetro
Un caloriacutemetro es un aparato usado para medir la cantidad de calor que ha sido transferida en un proceso
determinado Su disentildeo variacutea desde aparatos baacutesicos a muy elaborados
Baacutesicamente para la construccioacuten de un caloriacutemetro se necesitan tres cosas
1 Un recipiente de un material conocido que absorba calor eficientemente
2 Un medidor de temperatura (termoacutemetro)
3 Un material para aislar teacutermicamente el recipiente de su entorno (atmosfera ambiente) y asiacute evitar intercambio de
calor
Caloriacutemetros bien adaptados incluyen agitadores para asegurar temperatura constante en todo el sistema
termoacutemetros de alta precisioacuten ( 01deg) material aislante teacutermico altamente efectivo y un contenedor
En esta praacutectica usaremos equipo sencillo que conlleva a un margen de error en los experimentos pero que serviraacute
para ilustrar los principios de calorimetriacutea involucrados
Para iniciar una medida calorimeacutetrica es necesario calibrar el caloriacutemetro es decir
Determinar exactamente la cantidad de calor adicionado que provoca un determinado aumento de su temperatura
Para determinar la capacidad caloriacutefica utilizaremos el agua como medio a estudiar debido a sus caracteriacutesticas
uacutenicas que dan lugar a importantes aplicaciones e implicaciones medioambientales
Con la siguiente deduccioacuten
La ecuacioacuten a utilizar
Cx =(txma tamx)xCa
3 MATERIALES
Termoacutemetro de mercurio
Termoacutemetro digital
Piceta
Vasos de precipitado
Estufa
Balanza
Caloriacutemetro
Reactivos
Alcohol
Salmuera
agua
4 PROCEDIMIENTO Se mide 100g de agua Se calienta a unos 60 ordmC aproximadamente Se vierte el agua al caloriacutemetro Se espera unos minutos hasta que la temperatura descienda a unos 54ordmC Se toma el tiempo cada frac12 ordmC que descienda hasta los 48 ordmC Para el alcohol y para la salmuera se sigue los mismos pasos
5 PROCESAMIENTO DE DATOS
AGUA
T ordmC t(s)540 0535 462053 136
525 22052 38
515 35351 438
505 53450 633
495 72749 89
485 9048 952
SALMUERA
T ordmC t(s)540 0535 1253 130
525 22052 312
515 35751 438
505 53050 620
495 71149 83
485 85148 941
ALCOHOL
T ordmC t(s)540 0535 302953 5699
525 12252 147
515 21651 242
505 30750 321
495 41049 501
485 54648 621
6 OBSERVACIONES
Los liacutequidos que ser utilizaron no presentaban color Seguacuten los datos obtenidos se observo la poca diferencia en los tiempos del agua y de la salmuera La del alcohol el tiempo es menor que de las otras sustancias La temperatura del alcohol desciende mas raacutepido de 60 a 54 ordmC Se dificulto el pesaje de las soluciones debido al mal estado de la balanza
7 CONCLUSIONES El alcohol es maacutes volaacutetil por eso permite que su temperatura baje con maacutes rapidez en comparacioacuten con
el agua Dos liacutequidos en un momento pueden tener la misma temperatura y sin embargo haber recibido
cantidades diferentes de calor ya sea porque absorben calor en diferentes proporciones esto debido a su naturaleza molecular lo cual hace que hace que para llegar a una temperatura de equilibrio se lo haga en diferentes tiempos para cada liacutequido Esto nos quiere decir que la cantidad de calor que recibe un liacutequido es directamente proporcional al tiempo que permanece en contacto con la fuente de calor
8 BIBLIOGRAFIacuteA WWWQUIMICAFISICAES fuente internet
3 Un material para aislar teacutermicamente el recipiente de su entorno (atmosfera ambiente) y asiacute evitar intercambio de
calor
Caloriacutemetros bien adaptados incluyen agitadores para asegurar temperatura constante en todo el sistema
termoacutemetros de alta precisioacuten ( 01deg) material aislante teacutermico altamente efectivo y un contenedor
En esta praacutectica usaremos equipo sencillo que conlleva a un margen de error en los experimentos pero que serviraacute
para ilustrar los principios de calorimetriacutea involucrados
Para iniciar una medida calorimeacutetrica es necesario calibrar el caloriacutemetro es decir
Determinar exactamente la cantidad de calor adicionado que provoca un determinado aumento de su temperatura
Para determinar la capacidad caloriacutefica utilizaremos el agua como medio a estudiar debido a sus caracteriacutesticas
uacutenicas que dan lugar a importantes aplicaciones e implicaciones medioambientales
Con la siguiente deduccioacuten
La ecuacioacuten a utilizar
Cx =(txma tamx)xCa
3 MATERIALES
Termoacutemetro de mercurio
Termoacutemetro digital
Piceta
Vasos de precipitado
Estufa
Balanza
Caloriacutemetro
Reactivos
Alcohol
Salmuera
agua
4 PROCEDIMIENTO Se mide 100g de agua Se calienta a unos 60 ordmC aproximadamente Se vierte el agua al caloriacutemetro Se espera unos minutos hasta que la temperatura descienda a unos 54ordmC Se toma el tiempo cada frac12 ordmC que descienda hasta los 48 ordmC Para el alcohol y para la salmuera se sigue los mismos pasos
5 PROCESAMIENTO DE DATOS
AGUA
T ordmC t(s)540 0535 462053 136
525 22052 38
515 35351 438
505 53450 633
495 72749 89
485 9048 952
SALMUERA
T ordmC t(s)540 0535 1253 130
525 22052 312
515 35751 438
505 53050 620
495 71149 83
485 85148 941
ALCOHOL
T ordmC t(s)540 0535 302953 5699
525 12252 147
515 21651 242
505 30750 321
495 41049 501
485 54648 621
6 OBSERVACIONES
Los liacutequidos que ser utilizaron no presentaban color Seguacuten los datos obtenidos se observo la poca diferencia en los tiempos del agua y de la salmuera La del alcohol el tiempo es menor que de las otras sustancias La temperatura del alcohol desciende mas raacutepido de 60 a 54 ordmC Se dificulto el pesaje de las soluciones debido al mal estado de la balanza
7 CONCLUSIONES El alcohol es maacutes volaacutetil por eso permite que su temperatura baje con maacutes rapidez en comparacioacuten con
el agua Dos liacutequidos en un momento pueden tener la misma temperatura y sin embargo haber recibido
cantidades diferentes de calor ya sea porque absorben calor en diferentes proporciones esto debido a su naturaleza molecular lo cual hace que hace que para llegar a una temperatura de equilibrio se lo haga en diferentes tiempos para cada liacutequido Esto nos quiere decir que la cantidad de calor que recibe un liacutequido es directamente proporcional al tiempo que permanece en contacto con la fuente de calor
8 BIBLIOGRAFIacuteA WWWQUIMICAFISICAES fuente internet
AGUA
T ordmC t(s)540 0535 462053 136
525 22052 38
515 35351 438
505 53450 633
495 72749 89
485 9048 952
SALMUERA
T ordmC t(s)540 0535 1253 130
525 22052 312
515 35751 438
505 53050 620
495 71149 83
485 85148 941
ALCOHOL
T ordmC t(s)540 0535 302953 5699
525 12252 147
515 21651 242
505 30750 321
495 41049 501
485 54648 621
6 OBSERVACIONES
Los liacutequidos que ser utilizaron no presentaban color Seguacuten los datos obtenidos se observo la poca diferencia en los tiempos del agua y de la salmuera La del alcohol el tiempo es menor que de las otras sustancias La temperatura del alcohol desciende mas raacutepido de 60 a 54 ordmC Se dificulto el pesaje de las soluciones debido al mal estado de la balanza
7 CONCLUSIONES El alcohol es maacutes volaacutetil por eso permite que su temperatura baje con maacutes rapidez en comparacioacuten con
el agua Dos liacutequidos en un momento pueden tener la misma temperatura y sin embargo haber recibido
cantidades diferentes de calor ya sea porque absorben calor en diferentes proporciones esto debido a su naturaleza molecular lo cual hace que hace que para llegar a una temperatura de equilibrio se lo haga en diferentes tiempos para cada liacutequido Esto nos quiere decir que la cantidad de calor que recibe un liacutequido es directamente proporcional al tiempo que permanece en contacto con la fuente de calor
8 BIBLIOGRAFIacuteA WWWQUIMICAFISICAES fuente internet
Los liacutequidos que ser utilizaron no presentaban color Seguacuten los datos obtenidos se observo la poca diferencia en los tiempos del agua y de la salmuera La del alcohol el tiempo es menor que de las otras sustancias La temperatura del alcohol desciende mas raacutepido de 60 a 54 ordmC Se dificulto el pesaje de las soluciones debido al mal estado de la balanza
7 CONCLUSIONES El alcohol es maacutes volaacutetil por eso permite que su temperatura baje con maacutes rapidez en comparacioacuten con
el agua Dos liacutequidos en un momento pueden tener la misma temperatura y sin embargo haber recibido
cantidades diferentes de calor ya sea porque absorben calor en diferentes proporciones esto debido a su naturaleza molecular lo cual hace que hace que para llegar a una temperatura de equilibrio se lo haga en diferentes tiempos para cada liacutequido Esto nos quiere decir que la cantidad de calor que recibe un liacutequido es directamente proporcional al tiempo que permanece en contacto con la fuente de calor
8 BIBLIOGRAFIacuteA WWWQUIMICAFISICAES fuente internet