Calorimetria

Introducción:

El desarrollo del trabajo práctico se basó en los dos principios de la calorimetría:

1. Cuando dos cuerpos a distinta temperatura son puestos en contacto, intercambian calor ( energía térmica :Q) entre sí hasta alcanzar el equilibrio térmico, es decir, todos los puntos del sistema se encuentran a la misma temperatura, considerando un sistema adiabático, un calorimetro el cual impide el intercambio de calor con el exterior porque esta térmicamente aislado, “la cantidad de calor reciba por uno es igual a cantidad de calor cedida por el otro”

2. “La cantidad de calor reciba por un sistema durante una transformación es igual a la cantidad de calor es igual a la cantidad de calor cedida por él en la transformación inversa.”

La cantidad de calor que hay que entregar a un gramo de sustancia para que aumente su temperatura (t) en 1ºC. el cual depende de la sustancia y de su estado de agregación (unidades cal/g.ºC) se denomina Calor Específico

Objetivo de la práctica

Determinar el calor específico del plomo, en estado de agregación sólido, mediante el calorímetro de mezcla.

Materiales y Método

• Recipiente adiabático

• Termómetro

• Balanza

• Agitador

• Probeta

• Cuerpo sólido

• Agua

Los estudiantes de la facultad de veterinaria de la cátedra de Física Biológica de la comisión 5, nos propusimos realizar una experiencia en la que se represente en un sistema adiabático el intercambio de calor entre el agua y una masa (m) de plomo determinada, de tal manera que por medio de cálculos se logre despejar el valor del calor específico (Ce) del plomo.

Determinamos con la balanza la masa del cuerpo del plomo (m pb). Tomamos un volumen conocido de agua (vH2O) al que introducimos en el calorímetro y le tomamos la temperatura inicial (Ti) .Calentamos el cuerpo del plomo mediante un baño de agua en ebullición a 100ºC durante 5 minutos y luego lo introducimos caliente en el calorímetro, agitamos para obtener una uniformidad de temperatura (Tf), que se mide cada treinta segundos hasta que se estabiliza. Con estos valores se calcula el calor específico del plomo con su error absoluto.

Por tratarse de un trabajo experimental, también se calculará el Error absoluto del Cepb

Resultados:

Para poder calcular el calor intercambiado entre dos cuerpos que están a distinta temperatura se utiliza la ecuación general de la calorimetría establecida empíricamente:

Q = m . Ce . (Tf-Ti)

Aplicando el principio de calorimetría:

Qa + Qc = 0

mH2O . CeH2O . (Tf-Ti)H2O mpb . Cepb . (Tf-Ti)pb = 0

Cepb = - mH2O .CeH2O .(Tf-Ti) H2O

mpb. (Tf-Ti)pb

Expresión matemática de Error absoluto a utilizar:

x = mín. unidad de medición

2

Expresión matemática de Error relativo a utilizar:

E = Error absoluto

Medición realizada

Se toma el valor en módulo, todos los errores deben ser positivos.

x termómetro = 0,1°C = 0,5°C

2

x vol. probeta = 5ml = 2,5ml

2

Datos:

• Vol del agua = 350ml

• Masa pb = 139g

• Ti del agua = 24.2ºC

• ti pb dada = 100 ºC

• Tf sistema = 24.8ºC

• Densidad agua=1g/ml

 H2O = m H2O

v H2O

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