Calor Esopecifico De Solidos

1. INTRODUCCIÓN

En este informe de laboratorio hemos experimentado calcular el calor específico de cuerpos sólidos utilizando para ello la capacidad del agua para estabilizar la temperatura esto debido a su calor específico relativamente alto

Para realizar todos estos experimentos hemos hecho uso de diversos equipos tales como calorímetro, agitador, sensor de temperatura, balanza, cocina, vaso de precipitado, software CAPSTONE™, ETC

Además se pupo calcular el error porcentual comparándolo con los valores bibliográficos de los calores específicos de los diversos sólidos

2. OBJETIVOS

• Determinar el calor específico de un cuerpo solido por el método de las mezclas.

• Ser capaz de configurar e implementar equipos para la toma de datos experimentales y realizar un análisis grafico utilizando como herramienta el software Data Studio.

• Utilizar el software CapstoneTM para verificar los parámetros estadísticos respecto a la información registrada

3. INDICACIONES DE SEGURIDAD

• Implementos de seguridad de uso obligatorio

Uso obligatorio de lentes de seguridad

• Análisis de Trabajo Seguro (ATS)

N° TAREAS RIESGOS IDENTIFICADOS MEDIDAS DE CONTROL DEL RIESGO

Prender la computadora Descarga eléctrica Utilizar botas de seguridad y guantes aislantes

Llenar de agua los

vasos precipitados Cortes en las manos. Manipular con cuidado los objetos.

Poner a hervir el agua Quemaduras en la piel

debido a la salpicadura Usar guantes y lentes

Poner a hervir los

Cuerpos salidos Quemaduras en la piel Manipular con cuidado los objetos

Botar el agua hervida Caerse por objetos

en el suelo Caminar por lugares menos

transitados

• Advertencias

• Cualquier instrumento dañado se le hará responsable de este.

4. FUNDAMENTOS TEÓRICOS

A. CALOR ESPECIFICO

1.1.1. Determinación del equivalente en agua del calorímetro

Se ponen M gramos de agua en el calorímetro, se agita, y después de un poco de tiempo, se mide su temperatura T0. A continuación, se vierten m gramos de agua a la temperatura T. Se agita la mezcla y después de un poco de tiempo, se mide la temperatura de equilibrio Te.

Como el calorímetro es un sistema adiabáticamente aislado tendremos que

(M+k)(Te-T0)+m(Te-T)=0

1.1.2. Determinación del calor específico del sólido

1. Se pesa con una balanza una pieza de material sólido de calor específico c desconocido, resultando m su masa. Se pone la pieza en agua casi hirviendo a la temperatura T.

2. Se ponen M gramos de agua en el calorímetro, se agita y después de poco de tiempo, se mide su temperatura T0.

3. Se deposita rápidamente la pieza de sólido en el calorímetro. Se agita, y después de un cierto tiempo se alcanza la temperatura de equilibrio Te.

Se apuntan los datos y se despeja c de la fórmula que hemos deducido en el primer apartado.

La experiencia real se debe hacer con mucho cuidado, para que la medida del calor específico sea suficientemente precisa. Tenemos que tener en cuenta el intercambio de calor entre el calorímetro y la atmósfera que viene expresado por la denominada ley del enfriamiento de Newton.

5. MATERIAL Y EQUIPO DE TRABAJO

• 01 computadora personal con programa PASCO CapstoneTM instalado.

• Interface 850 universal Interface o Interface USB Link.

• Sensor de temperatura

• Balanza

• Calorímetro

• Cuerpos metálicos problema

• Codo de Cobre

• Probeta graduada

• Vaso de precipitados 250 ml

• Pinza universal

• Nuez doble (3)

• Bases (2)

• Varillas (3)

• Fuente de calor

• Agitador

6. PROCEDIMIENTOS, RESULTADOS Y CUESTIONARIO

6.1 Experiencia del calor especifico de sólidos.

Ingrese al programa PASCO Capstone TM, haga clic sobre el icono crear experimento y seguidamente reconocerá el sensor de temperaturapreviamente insertado a la interfase USB Link.

Seguidamente procedemos a configurar dicho sensor, para lo cual hacemos doble clic sobre el icono CONFIGURACION y lo configuramos para que registre un periodo de muestreo de 10 Hz en ºC.

Luego presione el icono del SENSOR DE TEMPERATURA luego seleccione numérico y cambie a 2 cifras después de la coma decimal, según datos proporcionados por fabricante el sensor mide en el rango de -35 ºC a 135 ºC con un paso de 0.01 ºC.

Una vez calibrado el sensor arrastramos el icono Gráfico sobre el icono

sensor de temperatura y seleccionamos la gráfica temperatura vs tiempo, luego

hacemos el montaje de la figura 6.1.

FIG 6.1. PRIMER MONTAJE (PROPIO)

Inicie la toma de datos introduciendo 200 ml de agua en el calorímetro y oprimiendo el botón inicio en la barra de configuración principal de Data Studio. Utilice las herramientas de análisis del programa para determinar la temperatura inicial Ti del sistema calorímetro, agitador y agua.

Al momento de medir la masa de agua que introducirá en el matraz cuide de no mojar la balanza.

Coloque en el vaso de precipitados 200 ml de agua, conjuntamente con el cuerpo y usando el mechero caliéntelo hasta que el agua hierva, de esta forma la temperatura T del cuerpo será la misma que la del agua hirviendo (100 °C aproximadamente).

Oprima el botón inicio en la barra de configuración principal de Data Studio.

Rápida y cuidadosamente introduce el cuerpo dentro del calorímetro, agite el agua con el fin de crear corrientes de convección y distribuir el aumento de temperatura a todo el recipiente.

Utilice las herramientas de análisis del programa para determinar la .

Repita el proceso hasta completar 2 mediciones, con 2 cuerpos temperatura más alta registrada. Esta será la temperatura de equilibrio T metálicos diferentes y llene las tablas 4.1 y 4.2.

Datos teóricos útiles:

CAl = O.2250 cal/gr °C Aluminio

C Fe= 0.1146 cal/gr °C Hierro

CCb = 0.0577 cal/gr °C Estaño

C ACE = 0.016 cal/gr °C Acero

CCu= 0.0931 cal/gr °C Cobre

CPb= 0.0320 cal/gr °C Plomo

CZn= 0.0925

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