Descripción: en el area de la termodinamica basicamente se estudia las energias que interviene en un sistemas termicos y los elementos necesarios para que dicho sistema funciones corectamente, pero en el analis...
Casa Termica
Descripción: expansion termica
Tipos de recuperacion termica.
Descripción: precausiones
Descripción: todo relacionado con la maquina termica
Facultad de Química, UNAM Informe de la práctica Alumno: Aguilar Contreras Guillermo Capacidad térmica
Masas de cada cilindro Cilindro
Masa (g)
1
4.4080
2
4.4039
3
4.4024
4
4.4535
5
4.4330
Datos experimentales Núm. de cilindros
Masa de metal (g)
Temp. inicial del metal (⁰C)
Temp. inicial del agua (⁰C)
Temp. final (⁰C)
1
4.4080
73
20.4
20.8
2
8.8119
73
21.4
21.8
3
13.2143
73
20.8
21.2
4
17.6678
73
21.1
21.5
5
22.1008
73
22.4
23.2
Hoja de calculo Núm. de cilindros
Masa de metal (g)
∆T metal (⁰C)
∆T agua (⁰C)
Capacidad térmica del metal (cal/⁰C)
1
4.4080
52.2
0.4
1.149
2
8.8119
51.2
0.4
1.172
3
13.2143
51.8
0.4
1.158
4
17.6678
51.5
0.4
1.165
5
22.1008
49.8
0.8
2.410
Resolución al problema propuesto
1. Calcular la capacidad térmica para cada caso a partir de los datos experimentales obtenidos.
Capacidad termica especifica c
Q mT
Q cmT
Qganado Qcedido cH2O mH2O Teq -T i(H2O) c t m t T eq - T i(t) cH2O mH2O Teq -T i(H2O) c t m t (T i(t) - T eq) Como lo que se quiere obtener es la capacidad t ermica y esta es una propiedad extensiva lo que significa que depende de la masa del metal se obtiene lo siguiente :
2. Elaborar un grafico de la capacidad térmica c ontra la masa del metal ¿Qué tipo de comportamiento se observa? ¿Qué información proporciona este grafico? Debido a los datos obtenidos se observa un comportamiento raro ya que solo observando la función C =ct mt de la capacidad térmica se deduce que c t es constante ya que se refiere a la capacidad térmica especifica en este caso del aluminio y lo que variamos es la cantidad de masa del aluminio al cual se va aumentando la masa del metal por lo que se concluye que la capacidad térmica tendría que tener un comportamiento directamente proporcional a la masa del metal lo que nos indica que mientras mayor masa se tenga la capacidad térmica será mayor.
Capacidad termica en funcion de la masa de un metal (aluminio) 3.000
2.500
) 2.000 C ⁰ / l a c ( a c i m r 1.500 e t d a d i c a p a C
1.000
0.500
0.000 0.0000
5.0000
10.0000
15.0000 Masa del metal (g)
20.0000
25.0000
Reflexionar y responder
1. ¿Cómo es la capacidad calorífica específica de las sustancias cuyo aumento de temperatura es mayor: grande o pequeña? Pequeña ya que no se requiere tanta energía para elevar su temperatura debido a su capacidad térmica especifica por lo que aumenta rápidamente.
2. En los viejos tiempos era común llevarse algo c aliente a la cama en las noches frías de invierno ¿Cuál de estos objetos sería más e ficaz: un bloque de hierro de 10 kg o una botella con 10 kg de agua caliente a la misma temperatura? Explicar la respuesta. Debido a que tienen la misma masa y la misma temperatura se deduce que es a partir de la capacidad térmica especifica de las sustancias involucradas por lo que el más eficaz seria la botella de agua con 10kg de agua caliente debido a que el agua tiene una mayor capacidad térmica especifica respecto al metal de 10 kg sin importar el que sea; esto quiere decir que fue necesario más energía para aumentar su temperatura a la que también se encuentra el metal.
3. Dentro de un recipiente adiabático se ponen en contacto 100 g de oro a 100⁰C con 12g de
Cu a 0⁰C. Si la temperatura de equilibrio es de 73.5 ⁰C y la capacidad térmica especifica del oro es 6.147 cal /mol ⁰C ¿Cuál es el valor de la capacidad térmica especifica del cobre en cal/g ⁰C?
Capacidad termica especifica c
Q mT
Q cmT
Qganado Qcedido cCu mCu Teq - Ti (Cu) cAu mAu Teq -Ti(Au) cCu mCu Teq - Ti(Cu) cAu mAu Ti(Au) -Teq cCu =
cAu mAu Ti(Au) -T eq mCu Teq - Ti(Cu)
Datos
mAu = 100 g 0.508 mol
T i(Au) = 100C
mCu = 12g 0.189 mol
Ti(Cu) = 0°C
c Au = 6.147 cal
mol°C
Teq = 73.5C Sustituyendo
cCu = cCu =
cAu mAu Ti(Au) -T eq mCu Teq - Ti(Cu)
6.147 cal mol°C (0.508 mo l) 100°C-73.5°C (0.189mol)(73.5°C-0°C)
5.958
cal mol °C
cCu = 5.958
1mol Cu cal 0.094 mol °C 63.54g Cu g °C cal
Análisis de resultados
La grafica obtenida a partir de las capacidades térmicas del aluminio tiene ciertas irregularidades
ya que al obtener la capacidad térmica específica con los primeros datos se obtiene 0.261 cal/g⁰C y al compararlo con la teoría es muy aproximado ya que el valor de la capacidad térm ica encontrado en la literatura es de 0.219 cal/g ⁰C pero al ir avanzando en el experimento se va obteniendo una mayor desviación del real (esto se deduce de que la capacidad térmica especifica es una propiedad intensiva), a lo que el er ror se puede asociar a que el termómetro marcaba distinta temperatura del agua de la llave a pesar de que se tomo como precaución que se cambiara cada vez que se agregaba una mayor masa de metal; otro factor que pudo haber afectado la capacidad térmica es que e l vaso tiene cierta capacidad térmica per o al analizarlo se puede considerar despreciable. Conclusiones
Se concluye que los valores obtenidos de la capacidad tér mica son malos ya que varían conforme a lo establecido ya que los datos que se obtuvieron no se ve algún comportamiento que predomine al graficar (sin tomar en cuenta que al parecer tiene un comportamiento constante el cual no va de acuerdo a la teoría), solamente el primero, que se analizo y es e l que más concuerda con la realidad.
