Laboratorio Termodinámica “Determinación del Calor Específico”

Universidad de Magallanes

Facultad de Ingeniería

Dpto. de Ingeniería Mecánica

[pic 1]Laboratorio Termodinámica

“Determinación del Calor Específico”

Nombres:   John Alexander Dragnic Jones

Juan Pablo Agurto Miranda

Carrera:               Ingeniería Civil Mecánica

Fecha:                  martes 03 de Noviembre

Encargado: Oscar Francisco Vera Mancilla

Objetivos de la experiencia

• Determinar el calor especifico de una sustancia cualquiera, liquida o solida.
• Introducir al alumno en el análisis de los sistemas aislados térmicamente (calorímetro)

Introducción

En el siguiente informe de laboratorio se procederá a determinar el calor específico de una sustancia.  Para estoExperimentalmente se comprueba que si una sustancia de masa m, se le entrega una cierta cantidad de calor Q, ella experimenta un aumento de temperatura T que resulta ser inversamente proporcional a la masa de la sustancia y directamente proporcional a la cantidad de calor entregado

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El valor de “c” se determina usando el método de mezclas de Regnault.  Este método está basado en el principio general de conservación de la energía, así, si en un sistema aislado térmicamente (calorímetro), ponemos en contacto dos cuerpos, el más caliente traspasará calor al más frío, hasta que la temperatura de ambos se iguale.  Entonces el calor cedido por el cuerpo caliente será igual al calor ganado por el cuerpo inicialmente más frío.

Instrumentación

• Calorímetro de mezcla con equivalente en agua conocido y agitador.

Este es un instrumento que se utiliza para medir cantidades de calor suministradas o recibidas por cuerpos generadores de calor. Las paredes internas de este instrumento funcionan como aislantes térmicos. Un ejemplo cotidiano sería el de un saco de dormir.

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• Termocupla: Las termocuplas son sensores que miden temperatura, y son las más utilizadas a nivel industrial. Estas están compuestas por dos alambres de distinto material, unidos en un extremo (soldados en su generalidad). Al aplicarles temperatura, en la unión de ambos materiales se genera un voltaje que casi siempre es de baja intensidad, lo cual genera el aumento de temperatura.

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• Vaso de precipitado de aprox. 500 ml

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• Balanza

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• Cajas de pesas

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Marco Teórico

1. Ecuación de Calor especifico :    [pic 9]

En donde:

• Q: Calor
• m: masa (gr)
• c: Calor especifico (constante de proporcionalidad
• T: Temperatura

Si varios cuerpos a diferentes temperaturas se ponen en contacto, después de un cierto tiempo, todos ellos alcanzarán una misma temperatura final Tf.  En términos generales:

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En donde:

• QCed: Calor cedido (por la resistencia)
• QAbs: Calor absorbido (por el líquido)

1. Ecuación de Calor Absorbido:

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Siendo:

• m:  Masa del líquido (kg, kilogramo)
• Ti: Temperatura inicial del líquido (°C o °K, grado Celsius o Kelvin)
• Tf: Temperatura final del líquido (°C o °K, grado Celsius o Kelvin)

1. Ecuación de Calor cedido

El calor cedido por el calorímetro, a través de la resistencia eléctrica, será representado por la siguiente ecuación:

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Siendo:

• WE: Trabajo eléctrico (J, Joule)
• P: Potencia eléctrica (W, Watt)
• I: Corriente eléctrica (A, Ampere)
• V: Tensión eléctrica (V, Volt)
• t: Tiempo (s, segundos)

Si el calorímetro está térmicamente aislado, debe verificarse:

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Despejando “c” resulta:

1. Ecuación N° 4 (calor especifico)

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