Equivalencia Calor Trabajo Reporte

Universidad Nacional Autónoma de México

Facultad de Química

Equipo 6

Olvera García Francisco Javier

Fortunatt Martínez Héctor

García Martínez Erik

Práctica 7 Equivalencia Calor-Trabajo

Fecha de Entrega 10/Abril/2015

Introducción

Como sabemos existen varias formas de energía, unas de estas pueden expresarse como calor y trabajo. El trabajo tiene variedades como lo son la expansión-comprensión, superficial, etc. Cada una con sus respectivas unidades.

Para comprobar que estas son formas de energía se realizaron experimentos, los cuales demostraron que al realizarse un trabajo se produce calor y el calor se define como la cantidad de energía que fluye entre el sistema y el medio, y esto marca una diferencia de temperatura entre lo mismo, el sistema y el medio, qganado=-qcedido.

Por esto, en este experimento, determinaremos la equivalente calor-trabajo y la capacidad térmica del calorímetro para lo cual ocuparemos distintas ecuaciones.

Objetivo

Introducir el tema y ver las interrelaciones de sus diversas formas de manifestación.

Material y Reactivos

1 Calorímetro Dewar (# 76)

1 Probeta

1 Termómetro digital

1 Cronómetro

1 Vaso de precipitados de 600 mL

1 Resistencia eléctrica.

Agua del grifo.

Procedimiento experimental

Primera Etapa: Determinación de la capacidad térmica del calorímetro

Colocar en un frasco Dewar 100 mL de agua fría (a temperatura ambiente).

Registrar la temperatura del agua cada 30 segundos durante 5 minutos (para que el alcance el equilibrio térmico con el calorímetro).

Por otro lado, colocar en el vaso de precipitados de 600 mL, aproximadamente 400 Ml de agua y calentar a ebullición con la resistencia eléctrica.

Transferir a una probeta 100 mL del agua que está hirviendo, registrando su temperatura (en la probeta) y añadirla al frasco Dewar al minuto 5.

Agitar la mezcla y continuar registrando la temperatura cada 15 segundos durante 5 minutos más o hasta que alcance el equilibrio térmico.

Con los datos obtenidos, trazar una gráfica de temperatura vs. Tiempo. Con ayuda de esta gráfica, determinar la temperatura inicial del agua fría, (θf) y la temperatura de equilibrio (θeq).

Calcular la constante del calorímetro (Kdewar).

Segunda Etapa: Determinación del equivalente calor-trabajo

Colocar 300 mL de agua en el Dewar.

Medir y registrar la resistencia del dispositivo eléctrico y el voltaje.

Introducir el agua al dispositivo sin encender así como el termómetro a través del tapón de hule, tapando bien el Dewar.

Registrar la temperatura inicial.

Conectar el dispositivo eléctrico y mantenerlo así durante 10 segundos.

Transcurrido el tiempo, desconectar el dispositivo y agitar suavemente el sistema.

Registrar la temperatura final.

Repetir los pasos seis y siete 10 veces hasta obtener 100 segundos.

Algoritmo de Cálculo

Para determinar la constante del calorímetro y poder determinar la equivalencia calor-trabajo

Primera etapa

1 q_Cedido + q_Absorbido=0 2 q_(agua fría)+q_K =- q_(Agua caliente)

3 〖∆T〗_(agua caliente)=T_eq-T_(〖Inicial〗_(agua caliente) ) 4 〖∆T〗_(agua fría)=T_eq-T_(〖Inicial〗_(agua fría) )

5 q_(agua fría)= m_(agua fría) C_(〖esp〗_(H_2 O ) ) 〖∆T〗_(agua fría) 6 q_(agua caliente)=

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