Medición de capacidades calorificas

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MEDICIÓN DE CAPACIDADES CALORIFICAS

Ortiz Fernanda, Celis Javier

Universidad Icesi, Facultad de ingeniería, Diseño Y Ciencias Aplicadas, Departamento De Ciencias Químicas

Laboratorio de Química General dos, Santiago de Cali

10/03/2023

RESÚMEN

La práctica de laboratorio se centró en determinar experimentalmente la capacidad calorífica de un calorímetro y hallar el calor especifico de un metal. Para esto, se realizó la calibración del calorímetro, al añadir agua fría y caliente revisando la variación de la temperatura en función del tiempo hasta alcanzar el equilibrio térmico. Luego, se procedió a realizar la medición del calor especifico del metal (cobre), añadiendo agua fría y el metal, previamente calentado, al calorímetro. Se midió la temperatura hasta alcanzar el equilibrio térmico, se obtuvo un valor para la capacidad calorífica del calorímetro de 72 y para el calor especifico del metal de 0,409, asimismo, un porcentaje de error de 6,23% para el calor especifico del metal. De todo lo anterior, se puede concluir que el procedimiento realizado por el calorímetro fue eficaz, puesto que se obtuvo un porcentaje de error bajo.

Palabras Claves: Calorímetro, Capacidad calorífica, Temperatura.

ABSTRACT

The laboratory practice focused on experimentally determining the heat capacity of a calorimeter and finding the specific heat of a metal. For this, the calibration of the calorimeter was carried out, by adding hot and cold water, checking the variation of the temperature as a function of time until reaching thermal equilibrium. Then, the measurement of the specific heat of the metal (copper) was carried out, adding cold water and the metal, previously heated, to the calorimeter. The temperature was measured until reaching thermal equilibrium, a value of 72 was obtained for the calorific capacity of the calorimeter and for the specific heat of the metal of 0.409, likewise, a percentage error of 6.23% for the specific heat of the metal. From all of the above, it can be concluded that the procedure carried out by the calorimeter was effective, since a low error rate was obtained.

Keywords: Calorimeter, Heat capacity, Temperature.

INTRODUCCIÓN

La medición de capacidades caloríficas es una rama fundamental de la termodinámica, la cual se enfoca en la cantidad de energía necesaria para cambiar la temperatura de un material en particular. Es, además, una propiedad física esencial que se usa hoy en día en diversos campos que van desde la química hasta la física e ingeniería. Por otro lado, la capacidad calorífica, indica la cantidad de energía necesaria para elevar la temperatura de una sustancia en una cantidad especifica, en otras palabras, es la cantidad de calor que una sustancia puede almacenar (Lifeder, 2021). Esta propiedad es importante en la investigación de procesos químicos y físicos que involucren cambios de temperatura como reacciones de combustión, análisis de alimentos, reacciones exo y endotérmicas.

En esta práctica, se hará uso de un calorímetro para medir la capacidad calorífica de un metal (cobre) a presión constante. El calorímetro es un sistema cerrado, es decir, donde no hay transferencia de energía del medio hacia los alrededores. Además, es un dispositivo que permite medir la cantidad de calor que se produce o se absorbe en una reacción química o en cualquier cambio físico (Benítez, 2020)

El procedimiento llevado a cabo, implica calentar la muestra a cierta temperatura especifica y luego, colocarla en el calorímetro, con la finalidad de medir la cantidad de calor transferido al agua en la cámara externa. La diferencia de temperatura que se halle se utiliza para calcular la capacidad calorífica especifica del cobre.

Esta práctica es útil para demostrar cómo las propiedades térmicas de los materiales pueden ser medidas y para mostrar de qué manera se determina experimentalmente el calor especifico de un material a presión constante.

REPORTE DE RESULTADOS

Tabla 1. Calibración del Calorímetro: Datos medidos para las masas y temperaturas del agua.

Tabla 2. Calibración del Calorímetro: Datos de la termalización de agua caliente.

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Cálculo de CK[pic 3][pic 4]

(enumerar formulas)

Valor de CK= 72

Medición del calor especifico de un Metal.

Tabla 3. Calor Específico de un Metal: Datos medidos.

Tabla

4. Calor Específico de un Metal: Datos de la termalización de la mezcla metal/agua.

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