Redes de conexiones de agua potable

UNIVERSIDAD NACIONAL

JORGE BASADRE GROHMANN

FACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL

INGENIERÍA METALÚRGICA

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CALOR SENSIBLE Y CALOR LATENTE

CURSO                : FISICOQUÍMICA

PROFESOR         : ING. FREDDY CORI NINA

ALUMNO             : ROBER LARICO CHATA

CÓDIGO              : 2014-103015

AÑO                     : SEGUNDO

TACNA-2015

CALOR SENSIBLE Y CALOR LATENTE

I.- OBJETIVOS

• Familiarizarse con las relaciones fundamentales de la calorimetría y las leyes que lo gobiernan.
• Determinación de la capacidad calorífica de un sistema o constante del calorímetro.

II.- FUNDAMENTO TEORICO

El calorímetro es un instrumento que sirve para medir las cantidades de calor suministradas o recibidas por los cuerpos. Es decir, sirve para determinar el calor específico de un cuerpo, así como para medir las cantidades de calor que liberan o absorben los cuerpos.

El tipo de calorímetro de uso más extendido consiste en un envase cerrado y perfectamente aislado con agua, un dispositivo para agitar y un termómetro. Se coloca una fuente de calor en el calorímetro, se agita el agua hasta lograr el equilibrio, y el aumento de temperatura se comprueba con el termómetro. Si se conoce la capacidad calorífica del calorímetro (que también puede medirse utilizando una fuente corriente de calor), la cantidad de energía liberada puede calcularse fácilmente. Cuando la fuente de calor es un objeto caliente de temperatura conocida, el calor específico y el calor latente pueden ir midiéndose según se va enfriando el objeto. El calor latente, que no está relacionado con un cambio de temperatura, es la energía térmica desprendida o absorbida por una sustancia al cambiar de un estado a otro, como en el caso de líquido a sólido o viceversa. Cuando la fuente de calor es una reacción química, como sucede al quemar un combustible, las sustancias reactivas se colocan en un envase de acero pesado llamado bomba. Esta bomba se introduce en el calorímetro y la reacción se provoca por ignición, con ayuda de una chispa eléctrica.

Los calorímetros suelen incluir su equivalente, para facilitar cálculos. El equivalente en agua del calorímetro es la masa de agua que se comportaría igual que el calorímetro y que perdería igual calor en las mismas circunstancias. De esta forma, solo hay que sumar al agua la cantidad de equivalentes.

CALOR SENSIBLE

Calor sensible es aquel que recibe un cuerpo o un objeto y hace que aumente su temperatura sin afectar su estructura molecular y por lo tanto su estado. En general, se ha observado experimentalmente que la cantidad de calor necesaria para calentar o enfriar un cuerpo es directamente proporcional a la masa del cuerpo y a la diferencia de temperaturas. La constante de proporcionalidad recibe el nombre de calor específico.

El nombre proviene de la oposición a calor latente, que se refiere al calor "escondido", es decir que se suministra pero no "se nota" el efecto de aumento de temperatura, ya que por lo general la sustancia a la que se le aplica aumentará su temperatura en apenas un grado centígrado, como un cambio de fase de hielo a agua líquida y de ésta a vapor. El calor sensible sí se nota, puesto que aumenta la temperatura de la sustancia, haciendo que se perciba como "más caliente", o por el contrario, si se le resta calor, la percibimos como "más fría".

Para aumentar la temperatura de un cuerpo hace falta aplicarle una cierta cantidad de calor(energía). La cantidad de calor aplicada en relación con la diferencia de temperatura que se logre depende del calor específico del cuerpo, que es distinto para cada sustancia.

CALOR LATENTE

El calor latente es la energía requerida por una cantidad de sustancia para cambiar de fase, de sólido a líquido (calor de fusión) o de líquido a gaseoso (calor de vaporización). Se debe tener en cuenta que esta energía en forma de calor se invierte para el cambio de fase y no para un aumento de la temperatura.

Desde antiguo se usaba la expresión calor latente para referirse al calor de fusión o de vaporización. Latente, en latín, quiere decir escondido, y se llamaba así porque, al no notarse un cambio de temperatura mientras se produce el cambio de fase (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 calórico. Por el contrario, el calor que se aplica cuando la sustancia no cambia de fase y aumenta la temperatura, se llama calor sensible.

III.- MATERIALES Y REACTIVOS

• Calorímetro adiabatico (250ml)
• Termocuplas tipo j
• Termistor
• Tarjeta de datos
• Calorímetro
• Software (dato de estudio)
• Cocina eléctrica
• Trozos de hielo
• Agua
• Vaso de precipitado
• Balanza analitica

IV.- PROCESO EXPERIMENTAL

 EXPERIMENTO Nº 1: DETERMINACION DE LA CONSTANTE DEL CALORIMETRO

Se dispone de un termistor, termocupla y de un calorímetro elaborado.

1. Como primer paso pesar 100 gr (100ml) de agua fría a cierta temperatura que posteriormente se medirá con el termistor y agregar al calorímetro.
2. Seguidamente en un vaso de precipitado pesar 100 gr (100 ml) de agua caliente a 45 ºC aproximadamente, espere que se estabilice y anotar la temperatura.
3. Realizar la mezcla correspondiente en el calorímetro y anotar la temperatura final de la mezcla.

 EXPERIMENTO Nº 2: CALOR LATENTE DE FUSION DEL HIELO

1. Pesar 100 gr (100 ml) de agua caliente y verterlo en el calorímetro una vez estabilizado anotar la temperatura correspondiente.
2. Pesar 100 gr de hielo y verterlo al calorímetro anotar la temperatura correspondiente
3. Realizar los cálculos correspondientes.

V.- DATOS EXPERIMENTALES

• DETERMINACION DE LA CONSTANTE DEL CALORIMETRO

TABLA Nº 1: TEMPERARURAS MEDIDAS

FUENTE: ELABORACION PROPIA

• CALOR LATENTE DE FUSION DEL HIELO

TABLA Nº 2: DATOS DE MASAS Y CAPACIDAD CALORIFICA

FUENTE: ELABORACION PROPIA

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