Calorimetria

riables y manipulación:

Variable dependiente: Temperatura final de la mezcla, pues depende la las temperaturas iniciales de ambas sustancias, esta temperatura se obtiene a partir de la mezcla del metal y el agua y su temperatura es tomada con un termómetro digital

Variable independiente: Temperatura inicial del agua, esta temperatura se toma por medio del termómetro digita, la segunda variable independiente es la temperatura del metal esta se obtiene al poner a hervir agua, sumergir el metal en dicha agua y tomar la temperatura del punto de ebullición del agua con un termómetro de mercurio pues la temperatura del agua será la misma que la del metal. Estas dos temperaturas son las variables independientes pues son las que determinan la temperatura final de la mezcla.

Variable controlada: la masa del metal (aluminio) y la masa del agua, estas masas fueron medidas por medio de una balanza digital.

Obtención y procesamiento de datos:

Para realizar la siguiente práctica se debe tener en cuenta el principio de la calorimetría que establece que en una mezcla de dos o más sustancias se dará una transferencia de calor cumpliendo con la ley de la termodinámica que plantea que la transferencia de calor se da del cuerpo con mayor calor al cuerpo con menor calor. De esta teoría se concluye que:

Q_ganado=- Q_perdido

Donde el calor se obtiene por medio de la siguiente fórmula:

Q=m×Cesp× ∆T

Después de tener claros estos conceptos se prosigue a mostrar los datos obtenidos mediante la práctica.

Datos Brutos:

Tabla 1.1

Numero de intento Temperatura inicial agua

(+/- 0.1 °C) Temperatura inicial del metal (+/- 1 °C) Temperatura final de la mezcla

(+/- 0.1 °C) Masa del agua

(+/-0.01 gr) Masa del metal

(+/-0.01 gr)

1 20.4 92 26.7 42.00 19.50

2 25.4 92 31.4 42.00 19.50

3 30.5 92 35.6 42.00 19.50

4 33.4 92 38.6 42.00 19.50

5 35.4 92 40.5 42.00 19.50

6 37.7 92 42.3 42.00 19.50

La tabla 1.1 muestra los datos brutos obtenidos tabulando así la temperatura inicial del agua y el metal, la temperatura final de la mezcla (expresadas en °C) y las masas respectivas del agua y del metal (expresadas en gramos.)

Puesto que las unidades de masa que se obtienen no son las indicadas con la formula ni el sistema internacional se debe realizar una conversión de gramos a kilogramos de la siguiente forma:

xgr (1kg/1000gr)=xkg

Masa del metal: 19.50gr (1kg/1000gr)=0.0195kg

Masa del agua: 42.00gr (1kg/1000gr)=0.0420kg

Después de obtener estos datos se utiliza la formula de calorimetría expresada anteriormente

Q_ganado=- Q_perdido

Esto aplicado a esta práctica quiere decir:

m_agua × 〖C_esp〗_agua×〖∆T〗_agua= -m_metal × 〖C_esp〗_metal×〖∆T〗_metal

Luego de tener la ecuación anterior clara se despeja el Calor específico del metal para así obtener que:

(m_agua × 〖C_esp〗_agua×〖∆T〗_agua)/( -m_metal×〖∆T〗_metal )= 〖C_esp〗_metal

Al aplicar esta ecuación a los datos obtenidos en el primer intento se obtiene que:

〖C_esp〗_metal= (0.042kg×4186 J.kg.℃ ×(26.7℃-20.4℃))/(- 0.0195 kg ×(26.7℃-92℃) )

〖C_esp〗_metal=869.84 J.kg.℃

Nota: este procedimiento se le aplico a los otros 5 datos

Después de realizar el procesamiento de datos previamente mencionados se obtuvo como resultado la siguiente tabla 2.1 de datos procesados:

Tabla 2.1: datos procesados

Numero de intento Calor

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