Laboratorio

Universidad de Cartagena

Laboratorios de Ingeniería

CALOR ESPECÍFICO DE UN SÓLIDO, CALOR LATENTE DE VAPORIZACIÓN.

Facultad de Ingeniería

VI semestre, Programa de Ingeniería Civil

RESUMEN

La practica de laboratorio consistió básicamente en tomar varios objetos metálicos introducidos en agua con

alta temperatura y someterlos a un contacto térmico con agua en temperatura ambiente y esperar a que

alcanzaran una temperatura de equilibrio y mediante algunos cálculos poder obtener el calor especifico de

estos cuerpos. Otra practica realizada fue la de calor de vaporización, la cual consistio en evaporar un liquido, en este caso agua, y medir que cantidad de esta se condensó.

PALABRAS CLAVES: evaporar, condensar, calor específico, calorímetro, metal

ABSTRACT

The laborator practice consisted of taking basically several metallic objects got in water with high temperature and of submitting them to a thermal contact with water in temperature set and to hope that they were reaching a temperature of balance and by means of some calculations to be able to obtain the specific heat of these bodies. He(she) practises other one realized it(she) was that of heat of vaporization, which consistio in evaporating a liquid, in this case waters down, and to measure that quantity of this one became condensed.

KEY WORDS: to evaporate, to condense, specific heat, calorimeter, metal.

1. INTRODUCCIÓN

Este informe de laboratorio guiara la forma de hallar el calor específico de un sólido a través de un proceso

único ya establecido arbitrariamente donde se llevan a cabo diversidad de sucesos que involucran los

diferentes conceptos termodinámicos que previamente se deben tener para su correcta realización y un buen

cálculo de los calores específicos a determinar.

Es de vital importancia saber que uno de los campos mas importantes de la ciencia es la investigación, es la investigación la que le da la razon de ser, y por esto nosotros realizamos este trabajo investigativo, utilizando como campo el calor y sus aplicaciones , la mejor forma de aprovecharlo. Y los posibles mejoramientos en el método utilizado.

En nuestra practica de laboratorio quisimos realizar los siguientes objetivos:

• Aplicar la Ley de equilibrio Térmico a sistemas termodinámicos

• Aplicar la conservación de la energía en sistemas con transferencia de calor

• Reconocer el calor como una forma de energía

• Calcular el calor Especifico para varios sólidos

• Afianzaremos los conceptos de calor, temperatura, calor especifico, capacidad calorífica

2. MARCO TEORICO

Entendemos por calor latente de vaporización a la cantidad de energía a la que hay que someter un gramo de líquido para transformarlo a su fase gaseosa; este concepto difiere del punto de ebullición en el que se habla de temperatura, por lo tanto al referirse a calor de vaporización se habla de una cantidad de energía. Latente en latín quiere decir escondido, y se llama así porque, al no cambiar la temperatura durante el cambio de estado, a pesar de añadir calor, éste se quedaba escondido. La idea proviene de la época en la que se creía que el calor era una sustancia fluida denominada Flogisto. Por el contrario, el calor que se aplica cuando la sustancia no cambia de estado, aumenta la temperatura y se llama calor sensible

Cuando se aplica calor al hielo, va ascendiendo su temperatura hasta que llega a 0°C (temperatura de cambio de estado), a partir de entonces, aun cuando se le siga aplicando calor, la temperatura no cambia hasta que se haya fundido del todo. Esto se debe a que el calor se emplea en la fusión del hielo.

Una vez fundido el hielo la temperatura volverá a subir hasta llegar a 100°C; desde ese momento se mantendrá estable hasta que se evapore toda el agua.

Esta cualidad se utiliza en la cocina, en refrigeración, en bombas de calor y es el principio por el que el sudor enfría el cuerpo.

Calor latente de algunas sustancias: El agua tiene calor latente de vaporización más alto ya que, para romper los puentes de hidrógeno que enlazan las moléculas, es necesario suministrar mucha energía y el segundo más alto de fusión. Y el amoniaco al revés.

• Agua: de fusión: 333,9 J/g (79,9 cal/g); de vaporización: 2253 J/g (539 cal/g).

• Amoníaco: de fusión: 180 cal/gramo; de vaporización: 1369 J/g (327 cal/g).

Una de las ventajas del elevado calor de vaporización del agua es que permite a determinados organismos disminuir su temperatura corporal. Esta refrigeración es debida a que, para evaporarse, el agua de la piel (por ejemplo, el sudor) absorbe energía en forma de calor del cuerpo, lo que hace disminuir la temperatura superficial.

2. MATERIALES Y METODOS

• Calorimetro con sus accesorios

• Probeta co capacidad de 250 cc.

• Dos termómetros con escalo 0-100ºC

• recipiente para calentar agua

• estufa

• balanza

• diferentes solidos a los que se las va a calcular caloe especifico

• matraz de 200cc. Con tubo de seguridad

• tubo de vidrio en forma de U forrado en asbesto

Procedimiento experimental calor latente de vaporización

1) con los aparatos dados se debe realizar el siguiente montaje

Figura 1

2) vertimos en el calorimetro 150cc. De agua a temperatura ambiente

3) introdujimos el termómetro en el calorimetro y cuando se estabilizó la temperatura dr la masa de agua en el calorimetro, la anotamos y serà: T1, en la mayoria de los procesos realizados llevamos esta temperatura a 10ºC con trocitos de hielo

4) entretanto llenamos con agua el matraz. Hasta aproximadamente la mitad, conectamos la estufa , y cuando aparecio un flujo permanente de vapor por el extremo de libre del tubo en U, lo introdujimos en el calorimetro (el tubo en U)

5) removimos suavemente el agua en el calorimetro, y observamos el termómetro en el calorimetro y cuando indico un ascenso en la temperatura de 30 40ºC (esta ultima si T1 = 10ºC) anotamos la temperatura de estabilización y la llamamos T2

6) desconectamos la estufa después de finalizar cada proceso, antes no lo hicimos

7) medimos cuidadosamente el agua en el calorimetro en el termómetro. La masa correspondiente es m2, la diferencia entre esta y los 150ccv. Iniciales fueron la masa de vapor condensado.

Procedimiento experimental calor especifico de un sólido

1) Llenamos el recipiente calentador con 300cc. De agua,

...