Laboratorio De Fisica 1

Laboratorio de física I

Practicas de laboratorio N° 2

CALOR ESPECÍFICO DE SÓLIDOS. DETERMINACIÓN DE LA TEMPERATURA DE UN CUERPO INCANDESCENTE

INFORME

Integrantes:

CRUZ LUIS, Alexander

QUISPE SORIANO, Anderson

Grupo: C13 – 01 – A

Profesor: Silvia Espinoza Suárez

Semana 2

Fecha de realización: 23 de agosto

Fecha de entrega: 04 de septiembre

2012 – II

Introducción:

Lo que se hizo en el laboratorio fue calcular el calor específico (Ce) del Cu, Pb y acero, como ya sabe el calor específico de una sustancia es la cantidad de calor que gana o pierde dicha sustancia por cada unidad de masa para cambiar su temperatura en 1 grado. El calor específico es en esencia una medida de qué tan insensible térmicamente es una sustancia a la adición de energía. Mientras mayor se el calor específico de una material, mas energía se debe agregar a una masa determinada del material para causar un cambio particular de temperatura. A partir de esta definición, es factible relacionar la energía (Q) transferida entre una muestra de masa “m” de una material y sus alrededores con un cambio de temperatura (∆T) como:

Q=m.Ce.∆T

El método para medir el calor específico de las sustancias ya mencionadas es el método de las mezclas que involucra el calentamiento de la sustancia en una temperatura conocida; al colocarla en un recipiente que contenga agua de masa y temperatura conocida y medir la temperatura del agua después de que se logre el equilibrio. Esta técnica también recibe el nombre de calorimetría, y los dispositivos donde se presenta esta transferencia de energía se llaman calorímetros. Si el sistema de la muestra y el agua está aislado, el principio de conservación de energía requiere que la cantidad de energía que sale de la muestra sea igual a la cantidad de energía que entra al agua. (Para mediciones precisas, se debe incluir el contenedor de agua o calorímetro en los cálculos porque también intercambia energía con la muestra. No obstante, hacerlo requerirá conocer la masa y composición el contenedor. Si la masa del agua es mucho mayor que la del contenedor, se desprecian los efectos del contenedor)

Objetivos:

Determinar el calor específico de un cuerpo sólido por el método de las mezclas (Cu, Pb, y acero).

Determinar la temperatura de un cuerpo incandescente (al rojo vivo), cuyo calor específico es conocido, usando el método de las mezclas.

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

Utilizar el software Data Studio para la verificación de parámetros estadísticos respecto a la información registrada.

Fundamentos teóricos:

La capacidad térmica, (C) de una muestra particular se define como la cantidad de energía necesaria para elevar la temperatura de dicha muestra en 1°c. A partir de esta definición, se ve que, si la energía (Q) produce un cambio de temperatura (∆T) se tiene que:

Q=C . ∆T

El calor específico, (Ce) de una sustancia es la capacidad térmica por unidad de masa, por lo tanto, si una muestra de una sustancia con masa “m” se le transfiere energía (Q) y la temperatura de la muestra cambia en ∆T, el calor específico de la sustancia es:

Ce=Q/(m .∆T )

Equilirio térmico, cuando dos cuerpos están a una misma temperatura se dice que están en “equilibrio”

principio fundamental, si dos o más cuerpos a diferentes temperaturas entran en contacto, el calor se tranfiere de los cuerpos de mayor temperatura hacia los de menor temperatura, hasta el instante en que todos alcancen el equilibrio termico.

Además, el calor ganado por los cuerpos frios debe ser igual al calor perdido por los cuerpos calientes. La conservación de la energía permite escribir la representación matemática de este enunciado energético como:

Q_ganado=-Q_perdido

(cuerpos fríos) (cuerpos calientes)

calorímetro, el calorímetro es un recipiente que se usa para calcular calores específicos.

Este recipiente, que está aislado convenientemente para evitar pérdidas de calor, contiene agua, cuya masa se ha medido previamente, y un termómetro sumergido en él que mide su temperatura. Para calcular el calor específico de una sustancia se toma una muestra de dicha sustancia y se calienta, evitando que alcance temperaturas altas porque produciría “cambios de fase” en el agua del calorímetro. La muestra caliente es introducida en el calorímetro, agitandole conjuntamente con el agua hasta conseguir que la temperatura sea unifome; luego se observa la nueva temperatura de equilibrio del sistema.

Ce: calor específico de metal o material que forma el calorímetro.

m_c : masa del calorímetro o masa del material que lo forma.

T_1 : temperatura del agua en el calorímetro.

m_(H_2 O) : masa del agua.

Sustancia cuyo valor específico se desea calcular:

m_x : masa de la sustancia.

T_x : temperatura de la sustancia

Ce_x : calor específico de la sustancia que se desea hallar.

Se introduce esta masa m_x en el calorímetro. El termómetro marcará la temperatura de equilibrio (T).

Aplicando la ecuación de la conservación del calor.

Q_g=-Q_p

Con lo que se llegaria a:

Q_(G_█(metal del@recipiente) )+ Q_(G_agua )=-Q_(P_sustancia"x"

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