CALOR ESPECÍFICO DEL COBRE.

UNIVERSIDAD CATÓLICA DE VALPARAISO.

INSTITUTO DE FÍSICA.

INFORME Nº 11

CALOR ESPECÍFICO DEL COBRE.

Objetivo.

Determinar el calor específico del cobre.

Materiales.

- Calorímetro.

- Cobre.

- Termómetro.

- Sensor de temperatura.

- Anafe.

- Tubo de ensayo.

- Programa de computación DATAMONI.

- Matraces.

- Revolvedor.

- esponja

Montaje

Desarrollo

Primero colocamos los trocitos de cobre en un tubo de ensayo previamente masado. Pesando el tubo con los trocitos en su interior obtuvimos la masa del tubo con cobre. Luego haciendo la diferencia de masas obtuvimos la masa del cobre a ocupar.

Después calentamos el tubo de ensayo que tenía los trocitos de cobre mediante baño maría hasta que estos últimos alcanzaran una temperatura de 100°C app.

Después de haber masado el calorímetro vacío, lo llenamos con una cierta cantidad de agua. Masamos el calorímetro con agua y haciéndo la diferencia de masas entre el calorímetro sólo y el mismo con agua obtuvimos la masa de agua con la cual ocurre el proceso.

Cuando el cobre alcanzó la temperatura deseada, lo introducimos al calorímetro, el cual contenía al sensor de temperatura en su interior, cuidando que el cobre no toque el sensor de temperatura ya que puede ocasionar mediciones incorrectas en el computador. A lo largo de todo este proceso de mezclado entre el agua y el cobre dentro del calorímetro, se intentó agitar la solución lo máximo posible, para así mantener una temperatura homogénea dentro de la solución.

Por medio del programa DATAMONI se tomaron las mediciones correspondientes.

Luego, repetimos el proceso, pero en vez de mezclar cobre y agua, mezclamos agua y agua.

Con lo anteriormente descrito construímos la tabla de datos N°1 y N°2 y sus correspondientes gráficos.

Análisis.

En este experimento ocurre un proceso adiabático, ya que en el calorímetro no entra ni sale calor. Por esto sabemos que el calor que pierde el cobre es igual al calor ganado por el calorímetro y su contenido. Es decir:

-Qcedido = Qganado

Luego, en el calorímetro se cumple:

M ce (T1 - T2) = (m + K)(T2 - T0) (ec.1)

donde

m = masa mezcla dentro del calorímetro,

T0 = temperatura ambiente,

M = masa del sólido que se vierte en el calorímetro,

ce = calor específico del sólido,

K = equivalente en agua del calorímetro,

T2= temperatura final de la mezcla en el calorímetro,

T1 = temperatura inicial del cobre.

Luego para calcular el calor específico del cobre fue necesario buscar las variables de la fórmula anterior.

masa calorímetro sin agua: 1048,5 [grs]

masa calorímetro con agua: 1789,9 [grs]

masa agua en el calorímetro: 741,4 [grs]

masa tubo ensayo : 36 [grs]

masa tubo ensayo + cobre: 176,6[grs]

masa cobre : 140,6 [grs]

T1 = 95 °C

T0 = 25,167 °C

Después de estas mediciones realizamos el experimento y obtuvimos a través del computador el gráfico N°1, del cual pudimos leer la temperatura final del sistema. Esta es :

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