Problemas Física

RESUMEN:

Mediante esta práctica se estudió calor específico de los sólidos, calculando también el calor específico de una sustancia desconocida

La práctica a realizar se tomó una muestra sólida desconocida, se introdujo dentro de un receptor metálico con alta temperatura y se sometió a un contacto térmico con agua en temperatura ambiente en el interior de un calorímetro. Se esperó a que alcance una temperatura de equilibrio (>85℃) y mediante los respectivos cálculos poder obtener el calor especifico de dicho cuerpo desconocido.

Como resultado se obtuvo un calor específico de 0.116 Calorías/(g.℃) y se concluyó que el sólido desconocido es de Hierro debido a la aproximación de su calor específico (0.113 Calorías/(g.℃))

Se obtuvo un 2,65% de error.

OBJETIVO:

Calcular experimentalmente el calor específico de un cuerpo desconocido mediante el método de las mezclas.

EQUIPO:

Calorímetro

Termómetro

Botella térmica

Muestra sólida

Receptor metálico

Agua

Agitador

FUNDAMENTO TEÓRICO:

La temperatura es una propiedad que tienen los cuerpos, para determinar si están o no en equilibrio térmico con otros. Los instrumentos diseñados para medir la temperatura se los conoce con el nombre de “termómetros”. Para elevar la temperatura de un cuerpo se le debe añadir calor y la cantidad de calor (Q) requerida es proporcional a la masa m del cuerpo y a la elevación de la temperatura ΔT.

Q ∝m

Q ∝(T_2-T_1 ) ó ∆T

Para convertir ésta expresión en una ecuación, introducimos el valor de la constante c.

Q= mc∆T

Esta constante c, es una constante de proporcionalidad y se la denomina "CALOR ESPECÍFICO". Se define como calor específico de una sustancia a la cantidad de calor necesaria para aumentar en un grado Celsius la temperatura de 1 g de dicha sustancia.

Puesto que el calor es una forma de energía, se podría expresar esta energía en el sistema de unidades métrico, y también en el sistema de unidades británico.

Sist.Metr. Calorías/(g.℃) Sist.Brit. Btu/(lib.℉)

EXPERIMENTO:

Medición del calor específico de un sólido

En el laboratorio, para determinar el calor específico de una muestra sólida, se utiliza el método de las mezclas, el cual consiste en el equilibrio y conservación de la energía, puesto que si se mezclan dos cuerpos de distinta temperatura, se tendrá que el calor que cede un cuerpo es igual al calor que gana el otro cuerpo.

Una muestra de sólido en la forma de gránulos finamente divididos, se calienta en un receptáculo de metal cerca del punto de ebullición del agua, los gránulos calientes son puestos rápidamente dentro de un calorímetro, que contiene una masa conocida de agua fresca (figura 1). A partir de las masas conocidas, y de la elevación de la temperatura del agua, y de la mezcla, se puede calcular el calor específico del sólido.

Q_1+Q_2+Q_3=0

m_(1 ) C_(1 ) (T_E-T_1)+m_(2 ) C_(2 ) (T_E-T_2)+m_(3 ) C_(3 ) (T_E-T_3)=0

C_(3 )=(m_(1 ) C_(1 )+m_(2 ) C_(2 ) )(T_E-T_1 )/(m_(3 ) (T_3-T_E))

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:

Aseguramos de cumplir con las normas

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