Informe N°1 Calor especifico del calorimetro

8/17/2019 Informe N°1 Calor especifico del calorimetro

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CALOR ESPECÍFICO DE

CALORIMETRO.

Antonio José Salcedo,

Jesús Fontalvo,

Lucero Monterrey,

Luis Anaya.

Nixon NúñezLaboratorio de Fíi!a Ca"or # Onda


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UNIVERSIDAD DE LA COSTA

DEPARTAMENTO DECIENCIASBÁSICAS ÁREADELABORATORIO DE FISICA CALOR Y ONDAS

FACULTAD DE INGENIERÍA

CALOR ESPECÍFICO DEL CALORIMETRO. Antonio José Salcedo1, Jesús Fontalo1, L!ce"o Monte""e#1, L!is Ana#a1.

1In$enie"%a Ciil.

Laboratorio de Física De campos Grupo: JDL

Resumen.

En esta práctica se llevó a cabo el experimento de física calor y ondas “Calor

específico”, el cual residió en una montaje, (previamente armado), ue constó de

un mec!ero bunsen, un calentador, un calorímetro, termómetro y los respectivos

cuerpos a calentar en este caso un calorímetro con a"ua dentro, todo esto se !i#o

con los respectivos procedimientos adecuados propuestos por el instructor para

lue"o anali#ar y tabular los datos obtenidos$ %l t&rmino de esto por cálculos

matemáticos se pudo determinar el calor específico del calorímetro teniendo en

cuenta variables como, masa, temperatura y tiempo, como resultado se obtuvo un

calor específico de '$Calor í as

g .℃ y un error porcentual del *$

Palabras claves

Calorímetro, termómetro, mec!ero, ener"ía$

Abstract.

+!is practice is carried out !eat and p!ysics experiment ( fully assembled ) aves -

specific !eat - , !ic! resided in an assembly, !ic! consisted of a .unsen

burner , a !eater , a calorimeter , t!ermometer and t!e respective bodies !eatin" ,all t!is as done it! t!e respective appropriate procedures proposed by t!e

instructor and t!en analy#e and tabulate t!e data$ %t t!e end of t!is mat!ematical

calculations it as determined t!e euilibrium temperature and t!e reuired

variables

Keywords:

Calorimeter, t!ermometer, li"!ter, Ener"y$

1. Introducción.

/a capacidad calorífica de un cuerpo es la ra#ón de la cantidad de calor ue se le

cede a dic!o cuerpo en una transformación cualuiera con la correspondiente

variación de temperatura$ /a capacidad calorífica depende de la masa del cuerpo,

de su composición uímica, de su estado termodinámico y del tipo de

transformación durante la cual se le cede el calor$


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2. Marco teórico.

Este experimento parte del !ec!o de

ue, si transferimos la misma

cantidad de ener"ía en forma de calor

a diferentes materiales de la misma

masa, el cambio de temperatura es

diferente en cada material, es decir

los cambios observados en cada

material dependen de su capacidad

calórica$ 0i tomamos el a"ua como

sustancia de referencia

(Ce1$'cal2"$3C), podremos saber el

calor específico de otro material, al

colocarlos en contacto t&rmico$ El

calor específico (Ce) es la cantidad de

calor, en 4oule o calorías, reuerido

para elevar la temperatura $'3C a

$'" de material, es decir,

C e= Q

m ∆ T ()

5onde 6 es la ener"ía en forma de

calor transferida, m es la masa del

material y 7+ es el cambio de

temperatura$

En calorimetría se utili#a el

calorímetro para aislar los materiales

ue serán puestos en contacto

t&rmico y al medir masas y cambios

de temperatura se puede determinar

el calor especifico de un material$

8artiendo de un análisis de las

transferencias de ener"ía en forma

de calor ue se presentan dentro del

calorímetro, podremos determinar el

calor específico$ 8or ejemplo, si en

este proceso están involucrados tres

materiales a, b y c, y si la ener"ía en

forma de calor ue transfiere a es

compatiblemente absorbida por b y c

entonces9Energa cedida !or a " Energa

absorbida !or b # Energa

absorbida !or c

:elación ue podemos expresar

como9

−Q a=Qb+Qc ()

6ue, !aciendo uso de la primeraecuación, nos permite escribir9

a=¿mbC b∆T b+mcC c∆T c−maC a∆T ¿

(;)

5e esta expresión podemos,

midiendo las masas y los cambios en

temperaturas, conocer al"uno de los

calores específicos cuando

conocemos los dos restantes$ En esta

práctica primeramente

determinaremos el calor especifico

del material del ue está !ec!o el

vaso interior del calorímetro

(usualmente es de aluminio)

suponiendo ue conocemos su valor

para el caso del a"ua$ En una

se"unda fase determinaremos el

calor específico de al"


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$. %esarrollo e&!erimental y

an'lisis de datos.

(b)etivos es!ec*icos:

5eterminar el calor específico del

calorímetro usando el a"ua como

sustancia cuyo valor de calor

especifico es conocido$

(b)etivos generales.

5eterminar de u& manera

reaccionan distintos materiales al

exponerlo a cambio de temperatura

%nali#ar la temperatura en ue unmaterial calentado consi"ue el

euilibrio al exponerse a un cambio

de temperatura$

5iscutir los factores de error en la

determinación del calor específico

Materiales:

$ Calorímetro con un vaso

interno metálico$ +ermómetro;$ =ec!ero>$ 8robeta de '' ml?$ .alan#a$

Procedimiento !r'ctico y an'lisisde resultados obtenidos en ellaboratorio.

$ =ida la masa del vaso interior

del calorímetro (mc)$$ @ierta en el calorímetro interno

;'ml de a"ua (m) a temperatura

ambiente$

;$ %ísle (tape) el calorímetro y,

pasado un minuto, mida la

temperatura de euilibrio (+i) del

sistema calorímetroAa"ua$

>$ Bsando el mec!ero caliente en

otro recipiente 'ml de a"ua (m) y,

una ve# alcan#ada temperatura

aproximada de D'3C (+i), vi&rtala enel calorímetro procediendo a aislarlo$

?$ 5espu&s de unos minutos, y

una ve# alcan#ado el euilibrio

t&rmico del sistema calorímetroAa"ua,

mida la temperatura de euilibrio (+i)$

$ Comparta sus datos con los

demás euipos, para ue pueda

llenar la tabla y estar en

condiciones de !acer estadísticas

sobre las mediciones para obtener un

mejor valor del calor específico del

calorímetro$

El procedimiento anterior permite

aplicar el concepto de euilibrio

t&rmico, el cual fue resumido en la


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+abla $ Cantidades a medir

Frupo

=asa del

calorímetro

masa del

a"ua fría

masa a"ua

caliente

temperatura inicial

del calorímetro y

del a"ua fría

temperatura inicial

del calorímetro y del

a"ua caliente

temperatura

final de la

me#cla

mc m m +i ?,? "r ;',? "r D,; "r >3C D'3C >3C

;, "r ;' "r G,G "r ;3C D'3C >G3C

; ,D "r ;;, "r D' "r 3C D'3C >'3C> >>,?"r ;' "r G,? "r >3C D'3C ;G3C

? ' "r ;;,H"r ',G "r 3C D'3C >D3C

%ctividades a reali#ar

$ Bsando la ecuación (>) y los datos de la tabla calcule, para los datos de

cada euipo, el calor especifico del calorímetro$

+1. C calorimetro=C agua [m1 (T f −T i )+m2 ( T f −T i ´ ) ]

mc (T i−T f )

C calorimetro=1.0cal/g . ° C [30,5gr (41° C −24° C )+67,3gr (41° C −70° C )]251,5 gr(24° C −41° C )

=0,33 cal/g . ° C

+2.

C calorimetro=1.0cal /g . °C [30gr ( 49° C −23 °C )+69,9gr (49 °C −70° C )]

231,2gr (23 °C −49 °C ) =0,11cal / g . °C

+$.

C calorimetro=1.0cal/g . ° C [33,1gr (40° C −22° C )+70 gr (40°C −70° C )]222,7 gr(22° C −40° C )

=0,37 cal/g . ° C

+,.

C calorimetro=1.0cal /g . °C [30gr (39 °C −24 °C )+69,5gr (39 °C −70 °C )]

244,5 gr (24 ° C −39 °C ) =0,46 cal /g . °C


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+-.

C calorimetro=

1.0cal /g . °C [33.8gr (47°C −22 °C )+60,9gr (47 ° C −70 °C )]260gr (22° C −47 ° C ) =0,08 cal / g . °C

$ Compare su valor de calor específico del calorímetro con el material ue

usted crea ue está !ec!o el vaso interior del calorímetro$

;$ Bsando los valores calculados en el paso anterior, calcule el valor promedio

del calor específico del calorímetro (C calorímetro)

Promedio=0,27 cal/ g . ° C

>$ 5etermine el error porcentual del C calorímetro usando la ecuación$

¿V teorico−V observado∨ ¿

V teorico x 100

Er =¿

¿0,21 cal/g . ° C −0,27 cal/ g . ° C ∨ ¿0,21cal /g . ° C

x100

Er =¿

Er =0,2

,. %iscusión de resultados.

abla de datos9 El mal uso ue se daal euipo influye en nuestros cálculosdel calor específico$ /a toma correctade estos datos será importante parala obtención de resultados conerrores mínimos$

/'lculos9 %plicar correctamente lasfórmulas y datos fue la clave para uela práctica ten"a &xito$ Calculamos elcalor específico de una muestradesconocida, se obtiene valoresaproximados lo ue se puede decir ue los cálculos fueron los correctos$

abla de resultados: +erminando dereali#ar los cálculos, se procede acompletar la tabla$ Comparando elvalor teórico con el experimental$ 0epuede apreciar la aproximación de loscalores específicos$

(bservación: /a correctaobservación de estos experimentos,nos llevarán a una correctaexplicación de estos fenómenos$


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Resultados9 Como resultadostenemos la explicación de losfenómenos ue !emos observado$

-. /onclusión.

0e comprobó el principio de laconservación de la ener"ía, el cualestablece ue la ener"ía total inicialde un sistema es i"ual a la ener"íafinal total del mismo sistema$

%fian#amos los conceptos de calor,temperatura y calor específico$5eterminamos valores ue fueronaproximadas a los resultados

esperados$Como resultados obtuvimos9

C calorimetro=0,11±0,09 cal/g . ° C

8odemos concluir ue el calor especifico se toma como constanteaunue !aya una variación(despreciable)I el calor especifico esuna propiedad ue tiene cada

material, por lo cuales son


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$ 0ears, #emasMy, oun",

freedman, física universitaria

con física moderna, vol$

undecima edición, 8earsoneducación, mexico, ''?,

N0.O GD'AA'DA$

;$ :eyman %$ seray, j!on ,

jeett, jt, física pr ciencias e

in"enierías, volumen $ 0exta

edición, +!ompson$>$ !ttp922cienciasdejosele"$blo"spot$

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