Laboratorio de Termodinámica “Practica 6”
Grupo 33 Título de la practica: Capacidad termic Fecha: 04/Octubre/16 Nombre: Diego German Ramirez Aguilar
Datos Formula
mH20 = 150 g
CPespAl = mH20 CH20 ( Teq – TF ) / mAl ( TC – Teq )
CH20 = 1 cal/g°C
CpAl = ( CPespAl ) ( mAl )
TF = Temp. fria TC = Temp. Caliente
%Error = ( [Vteorico – V – Vexperimental] / Vteorico ) * 100
Vteorico = 0.220 cal/g°C
Cálculos 20.5 – 20.1 20.1 °C ) /(4.3812 g) ( 61 – 61 – 20.5°C) 20.5°C) 1* CPespAl = (150g) (1 cal/g°C ) ( 20.5 –
CPespAl = 0.33 cal/g°C * CpAl = (0.33 cal/g°C ) ( 4.3812 g) = 1.48 cal/°C [0.220 –0.33 0.33 ] / 0.220 ) * 100 = %50 * %Error = ( [0.220 –
2* CPespAl = (150g) (1 cal/g°C ) ( 20.8 – 20.8 – 20.1 20.1 °C ) /(8.8075 g) ( 62 – 62 – 20.8°C) 20.8°C)
CPespAl = 0.28 cal/g°C * CpAl = (0.28 cal/g°C ) ( 8.8075 g ) = 2.5 cal/°C – 0.28 ] / 0.220 ) * 100 = %27.27 * %Error = ( [0.220 – 0.28
3* CPespAl = (150g) (1 cal/g°C ) ( 21.2 – 21.2 – 20.2 20.2 °C ) /(13.2768 g) ( 61 – 61 – 21.2°C) 21.2°C)
CPespAl = 0.28 cal/g°C * CpAl = (0.28 cal/g°C ) ( 13.2768 g) = 3.76 cal/°C – 0.28 ] / 0.220 ) * 100 = %27.27 * %Error = ( [0.220 – 0.28
4* CPespAl = (150g) (1 cal/g°C ) ( 22 – 22 – 21 21 °C ) /(16.7081 g) ( 62 – 62 – 22°C) 22°C)
CPespAl = 0.21 cal/g°C * CpAl = (0.21 cal/g°C ) ( 16.7081 g) = 3.65 cal/°C – 0.21 ] / 0.220 ) * 100 = %4.54 * %Error = ( [0.220 – 0.21
5* CPespAl = (150g) (1 cal/g°C ) ( 22.1 – 22.1 –20.7 20.7 °C ) /(21.1505 g) ( 62 – 62 – 22.1°C) 22.1°C)
CPespAl = 0.223 cal/g°C * CpAl = (0.223 cal/g°C ) ( 21.1505 g) = 4.71 cal/°C * %Error = ( [0.220 – 0.223 – 0.223 ] / 0.220 ) * 100 = %1.3
6
5
) C ° 4 / l a c ( a c i m r 3 e t d a d i c a p a 2 C
Capacidad termica Lineal (Capacidad termica)
1
0 0
5
10
15
Masa Aluminio (g)
20
25
Reflexionar y responder 1. ¿Cómo es la capacidad calorífica específica específica de las sustancias cuyo aumento de temperatura es mayor: grande o pequeña? *Para los cuerpos que aumentan sus temperaturas rápidamente , sus capacidades caloríficas son pequeñas
2. En los viejos tiempos era común llevarse objetos calientes a la cama en las noches frías de invierno. ¿Cuál de estos objetos sería más eficaz: un bloque de hierro de 10 kg o una botella con 10 kg de agua caliente a la misma temperatura? Explicar Explicar la respuesta. * El bloque de hierro debido a sus propiedades de transferencia de calor, son mejores que las de la botella, por tanto por convección se calienta mejor
3. Dentro de un recipiente adiabático se ponen en contacto 100 g de oro a 100 °C con 12 g de cobre a 0 °C. Si la temperatura de equilibrio es de 73.5 °C y la capacidad térmica específica específica del oro es 6.147 cal/mol°C, ¿cuál es el valor de la capacidad térmica específica específica del cobre en cal/g°C? *Se plantea un balance del flujo de calor, como el recipiente es adiabático, entonces el flujo de calor es cero, que es igual al calor que el oro le transfiere al cobre, es decir, el calor perdido por el oro es igual al calor ganado por el cobre.
Q=0 0 = Q(Cu) + Q(Au) Q = mq(Tf-Ti); donde m es la mas, q es la capacidad térmica y Tf-Ti es el cambio de temperatura.
Se pasa Au a moles: 100 g*(1 mol/197 g) = 0,508 moles de Au
Entonces: 0 = 12g*q(Cu)*(73,5 - 0)°C + 0,508 mol*6,147cal/mol°C*(73,5°Cmol*6,147cal/mol°C*(73,5°C100°C) 0 = q(Cu)*(882g°C) - 82,75cal q(Cu) = 82,75cal / 882g°C = 0,0938 cal/g°C
Aplicación del lenguaje termodinámico 1. Al sumergir las piezas de metal en el baño de agua, ¿qué materiales alcanzan el equilibrio térmico? *El metal y el agua 2. ¿Cómo son las paredes o fronteras de las piezas de metal empleadas? *Diatérmicas y adiabáticas las del vaso 3. ¿Qué parámetros experimentales se modifican durante cada una de las etapas de la práctica? *Temperatura y calor
4. ¿Qué parámetros experimentales se mantienen constantes durante cada una de las etapas de la práctica? *Presión y Volumen 5. En esta práctica no se toma en cuenta al calorímetro (vaso, termómetro, tapa) al plantear los balances energéticos. energéticos. ¿Cómo afecta esto a los resultados? v aso es adiabático, rigido e *No afecta en gran medida ya el vaso impermeable
6. Explicar cuál es la diferencia entre capacidad térmica y capacidad térmica específica específica *La capacidad térmica es la cantidad de calor que absorbe un cuerpo para incrementar su temperatura un grado y es una propiedad intensiva; la capacidad térmica especifica es la cantidad de calor que absorbe una masa de un gramo de una sustancia para incrementar su temperatura un grado y es una propiedad extensiva.
CONCLUSIONES: * En la presente práctica de capacidad térmica, pusimos en práctica los conceptos de calor, como el calor específico, que depende principalmente del tipo de material que se estudie, ya que esta propiedad varía de material a material. A lo cual, utilizamos este concepto para medir la cantidad de calor ganado y el calor cedido por los materiales dentro de nuestro sistema de estudio. Los resultados obtenidos, fueron satisfactorios, aun que no se descartan posibles errores, que radican en una pérdida de calor al momento de realizar la parte experimental, ya que para p ara hacer entrar en contacto el metal con el agua, teníamos que sacar el metal a otro vaso, y el simple contacto con el aire, significa una pérdida de calor.
BIBLIOGRAFÍA Tippens “Física Conceptos y Aplicaciones”, sexta edición, editorial McGraw
Hill. Manrique “Termodinámica”, tercera edición, editorial Alfaomega
