CALOR DE REACCIÓN

INFORME N°6: CALOR DE REACCIÓN

OBJETIVO

Conocer los conceptos fundamentales de calorimetría, capacidad calorífica y calor específico.

Determinar experimentalmente la constante del calorímetro (capacidad calorífica), empleando una muestra que produce una cantidad conocida de calor.

Determinar las calorías que tiene un cierto producto alimenticio comercial por medio de una bomba calorimétrica.

Comparar las calorías reportadas en la envoltura del producto con las calculadas experimentalmente.

FUNDAMENTO TEÓRICO

El calor es la transferencia de energía entre diferentes cuerpos o diferentes zonas de un mismo cuerpo que se encuentran a distintas temperaturas. Este flujo siempre ocurre desde el cuerpo de mayor temperatura hacia el cuerpo de menor temperatura, ocurriendo la transferencia de calor hasta queambos cuerpos se encuentren en equilibrio térmico.El calor puede ser transferido por diferentes mecanismos,entre los que cabe reseñar la radiación, la conducción y laconvección, aunque en la mayoría de los procesos reales todos se encuentran presentes en mayor o menor grado.Capacidad calorífica.La capacidad calorífica de define como la cantidad de calorque hay que suministrar a toda la extensión de una sustanciapara elevar su temperatura en una unidad (kelvin o gradoCelsius). Se la representa con la letra (mayúscula).Para medir la capacidad calorífica bajo unas determinadas condiciones es necesario comparar el calor absorbido poruna sustancia (o un sistema) con el incremento de tempera-tura resultante. La capacidad calorífica viene dada por:

C= lim┬(∆T →0)⁡〖Q/∆T〗

Dónde:

C es la capacidad calorífica, que en general será función de las variables de estado.

Q es el calor absorbido por el sistema.

ΔT la variación de temperatura.

Se mide en unidades del SI julios/K (o también en cal/ºC).La capacidad calorífica (C) de un sistema físico depende dela cantidad de sustancia o masa de dicho sistema. Para unsistema formado por una sola sustancia homogénea se define además el calor específico o capacidad calorífica especifica C a partir de la relación:

C=cm Q/∆T=cm

Dónde:

C es el calor específico o capacidad calorífica específica.

M la masa de sustancia considerada.

De las anteriores relaciones es fácil inferir que al aumentarla masa de una sustancia, se aumenta su capacidad calorífica ya que aumenta la inercia térmica, y con ello aumenta la dificultad de la sustancia para variar su temperatura.

Unejemplo de esto se puede apreciar en las ciudades costeras donde el mar actúa como un gran termostato regulando lasvariaciones de temperatura.

El calor específico es una magnitud física que se definecomo la cantidad de calor que hay que suministrar a la unidad de masa de una sustancia o sistema termodinámico paraelevar su temperatura en una unidad (kelvin o grado Celsius). En general, el valor del calor específico depende dedicha temperatura inicial. Se la representa con la letra c (minúscula).Por lo tanto el calor específico es la capacidad caloríficaespecífica y se expresa de la siguiente manera:

c= C/m^3

El calor específico es una propiedad intensiva de la materia,por lo que es representativo de cada sustancia; por el contra-rio, la capacidad calorífica es una propiedad extensiva representativa de cada cuerpo o sistema particular.Cuanto mayor es el calor específico de las sustancias, másenergía calorífica se necesita para incrementar la temperatura. Por ejemplo, se requiere ocho veces más energía para incrementar la temperatura de un lingote de magnesio quepara un lingote de plomo de la misma masa.El término "calor específico" tiene su origen en el trabajodel físico Joseph Black, quien realizó variadas medidascalorimétricas y usó la frase “capacidad

...