Experiencia de Laboratorio #2Construcción de un calorímetro

Objetivo. Construir un calorímetro con paredes adiabáticas para determinar la capacidad calorífica de algunos materiales.

Introducción.Un calorímetro es un aparato que se construye con materiales aislantes como fibra de vidrio, poliuretanos, plásticos en cuyo exterior existe un líquido (agua) que sirva para transferir el calor de diversas sustancias de interés. Existen tres formas de transferir el calor: por conducción, por convección y por radiación.La conducción aplica específicamente a metales o cuerpos sólidos y es debida a la agitación de las moléculas. La convección se presenta principalmente en los líquidos y gases, y es por corrientes de convección, es decir las corrientes frías bajan y las corrientes calientes suben. La radiación no necesita un medio de transporte y se da por paquetes de energía como la luz o rayos gamma.

Cada sustancia, ya sea líquida, sólida o gas tiene un valor específico de absorber el calor transmitido a otro cuerpo, a este valor se le conoce como calor específico.Las unidades son calorías por gramo por grado centígrado. Para saber el calor que absorbe un cuerpo, es necesario utilizar la fórmula Q = m c ∆T Donde Q = calor absorbido o eliminado (calorías).

m = masa del cuerpo (gramos) ∆T = diferencia de temperaturas (grados Celsius)

Material.MATERIALES • Lata de gaseosa (aluminio) • Un vaso de icopor con tapa (poliestireno) • Un pitillo de plástico • Termómetro • Foamy • Silicona fría • Bisturí o tijera• Vasos de precipitado de 250 y 100 mL • Embudo de vidrio • Pipeta de 10 mL

• Pipeteador • Plancha de calentamiento y agitación • Balanza analítica ( 1 paquete de algodón de 200g 1 termómetro 1 pinzas de punta100 ml de agua1 vaso de precipitados de 250 ml 1 mechero bunsen

ProcedimientoPrimera parte: Construcción y calibración del calorímetro 1. Inicialmente se tomó la lata de aluminio y utilizando el bisturí se le quitó la parte superior.2. Luego se elaboró en foamy una tapa (que coincidiera con el diámetro de la boca de la lata) a la cual se le abrieron 2 orificios, uno para introducir el agitador y el otro para el termómetro (estos orificios también se le abrieron a la tapa del vaso de icopor). 3.Consecutivamente utilizando este mismo material se recubrió el contorno de la lata (para crear un sistema aislado) pegándolo con silicona liquida y después se tapó el montaje con la tapa de foamy. 4.En seguida se tomo el vaso de icopor y se introdujo en él el montaje anteriormente realizado de tal forma que permaneciera bien ajustado, luego se cubrió con la tapa de icopor tapándolo bien para así evitar las pérdidas de calor. 5.El agitador se realizo utilizando 3 pitillos de plástico (uno grande y 2 pequeños), al pitillo grande se le introdujo en uno de los extremos los 2 pequeños con sus puntas dobladas formando una especie de aspas. 6.Se midió en el vaso de 100 mL el volumen inicial de agua (30 mL) a introducir en el calorímetro a temperatura ambiente. 7.El agitador se encajó en uno de los orificios de la tapa del montaje y posteriormente con ayuda del embudo de vidrio se introdujo el volumen de agua por el otro orificio, luego de terminar de adicionar el volumen de agua se sacó el embudo y se introdujo el termómetro. 8.Manteniendo una agitación constante se controló la temperatura durante un período de tiempo suficiente hasta que permaneciera constante (esta temperatura se reportó como T1 ambiente). 9.Consecutivamente se calentó un volumen de agua en el vaso de 2500 mL, utilizando la Plancha de calentamiento y agitación hasta una temperatura de aproximadamente de 45-50 ºC . Enseguida se procedió a tomar el volumen a añadir al calorímetro (30 mL) y se le midió la temperatura (esta temperatura se reportó como T2).

Para la medición de las masas de agua (tanto la de temperatura ambiente m1 como la de agua caliente m2) utilizadas durante la experiencia, se midió inicialmente la masa del vaso de precipitado, añadiéndole a continuación toda el agua y midiendo la masa

del conjunto. La diferencia de los dos valores suministró cada una de las masas de agua respectivas.

Finalmente los 30mL de agua caliente se mezclaron con el agua a temperatura ambiente del calorímetro donde se mantuvo una agitación constante y mediante la realización de lecturas en los cambio de temperatura registrados en el termómetro.