Capacidad Termica

Introducción

La colorimetría es un área de la termodinámica experimental que se encarga del estudio y la cuantificación de la cantidad de calor cedida o absorbida por un sistema cuando se realiza un proceso físico o químico.

La temperatura es una propiedad intensiva que permite saber si dos o más sistemas en contacto a través de una pared diatérmica se encuentran en equilibrio térmico. Es una propiedad no mecánica del sistema y función de estado.

El calor por otro lado es la energía transferida entre al menos dos sistemas termodinámicos (siendo uno de los sistemas los alrededores), debido a una diferencia de temperaturas entre ellos.

Por lo tanto si la temperatura de los alrededores el menor que la del sistema, el calor del sistema es mayor a cero; sí la temperatura del sistema y de los alrededores es igual entonces el calor es igual a cero; por ultimo sí la temperatura del sistema en menos que la de los alrededores entonces el calor es mayor que cero.

Entonces tenemos la ecuación general del balance de calor que es: Q ganado = - Q cedido

Los factores de los que depende el calor son:

Naturaleza de la sustancia

Masa de la sustancia

Diferencia de temperaturas

Por lo tanto podemos definir al calor como:

Q = cm ΔT

Q = calor transferido (cal)

m= masa

ΔT = diferencia de temperaturas (°C)

c = constante de proporcionalidad que depende de la naturaleza de la sustancia, llamada capacidad térmica especifica.

La capacidad térmica específica es la cantidad de calor Q que una masa de un gramo de sustancia absorbe, incrementando su temperatura en un grado y es una propiedad intensiva.

c= Q/ mΔT

La unidades que se utilizan para c son: [cal/g °C] , [J/kg K] y [Btu/lb °F]

La capacidad térmica es la cantidad de calor Q que una sustancia absorbe, incrementando su temperatura en un grado y en una propiedad extensiva.

C= Q/ ΔT

Las unidades que se utilizan para C son: [cal/°C] , [J/K] y [Btu/°F]

Material y reactivos empleados

5 cilindros de aluminio o latón 1 vaso de precipidatos de 500ml

1 termómetro de mercurio 1 vaso de precipitados de 250ml

1 termómetro digital 1 resistencia

1 cronometro 1 probeta

1 vaso de poliestireno de 250ml con tapa 1 baño maría

Hilo nylon

Procedimiento experimental Parte 1

Procedimiento experimental 2da parte

Toxicidad de los reactivos empleados

Aluminio

Masa molar: 26,9

Inhalación: No se esperan riesgos a la salud.

Ingestión: No se esperan riesgos a la salud.

Contacto con la Piel: No se esperan efectos adversos.

Contacto con los Ojos: No se esperan efectos adversos.

Exposición Crónica: No se esperan efectos adversos.

Agravación de Condiciones Pre-existentes: No se esperan efectos adversos a la salud.

Tablas de datos experimentales

PRIMER ETAPA

Exp. Ti agua (°C) Ti metal (°C) T equilibrio

(°C) ΔT agua

(°C) ΔT metal

(°C) Q agua Q metal

1 21.7 40 22.7 1 -17.3 150 -150

2 21.4 63.5 23.3 1.9 -40.2 285 -285

3 22.0 76.5 24.3 2.3 -52.2 345 -345

4 22.4 92 25.4 3 -66.6 450 -450

Resolución al problema propuesto (primera etapa) (Anexar hoja de cálculos)

1. ¿Cómo se calcula el calor ganado por el agua?

Qagua=magua cagua ΔTagua

2. ¿Cómo se calcula el calor cedido por los cilindros metálicos?

Qmetal=

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