EXPERIMENTO N° 3 CALORIMETRIA I METODO DE MEZCLAS
1.
PRE-INFORME
1 .1
OBJETIVOS
Determinar experimentalmente, experimentalmente, por el método de las mezclas: 1 La capac capacid idad ad calo calorí rífi fica ca de un calo calorí ríme metr troo y util utiliz izar ar este este dato dato en el siguiente experimento. 2 El calo calorr espec especifi ifico co de de algu algunos nos elemen elementos tos.. 1 .2
RESUMEN TE TEORICO
a)
Expl Explic icar ar det detal alla lada dame ment ntee los los sig sigui uien ente tess con conce cept ptos os::
CAPACIDAD CALORÍFICA ESPECIFICA Calor especifico o capacidad calorífica de un cuerpo es el número de calorías necesarias para elevar 1 °C, la temperatura de un kilogramo de peso del mismo. En general la capacidad calorífica varia con la temperatura del cuerpo. ENERGIA INTERNA El valor absoluto de la energía interna de un sistema en un estado dado, se desconoce, pudiéndose determinar sus variaciones. Igualmente se desconoce la forma en que esta energía se halla almacenada. La teoría cinética de los cuerpos supone que se halla almacenada en forma de energía cinética, estando las moléculas animadas de movimientos rápidos, a la vez que se agitan los átomos de la molécula. Lo que que se sabe sabe es que que la vari variac ació iónn de la ener energí gíaa inte intern rnaa de un sist sistem emaa pued puedee manifestarse no solo en forma de energía calorífica o mecánica, sino en otras diversas, por ejemplo, el radio desprende su energía interna en forma de radiaciones de propiedades curiosísimas. curiosísimas. PRINCIO CERO DE LA TERMODINÁMICA La ley cero de la termodinámica se refiere al equilibrio térmico y expresa lo siguiente: c ontacto con otro cuerpo B durante un tiempo entonces “ si un cuerpo A se mantiene en contacto se produce el equilibrio térmico o se igualan las temperaturas del cuerpo A y B”. El principio de conservación de la energía se hace extensivo al calor. La afirmación de la equi equiva vale lenc ncia ia entr entree el calo calorr y el trab trabaj ajoo es el llam llamad adoo prim primer er prin princi cipi pioo de termodinámica, que se expresa analíticamente por la relación: W+E*Q=0
Cuando un sistema químicamente aislado sufre una serie de transformaciones que conduce a un estado final idéntico al inicial, y en el curso de las cuales no hay mas intercambio con el medio exterior que de trabajo o de calor recibidas por el sistema, medidas con unidades convenientes es nula. Si el estado final B es distinto del inicial A, el sistema poseerá energías internas diferentes Ub y Ua respectivamente, cuya diferencia ( Ub-Ua) expresa la energía que hace falta suministrarle, o sustraerle, para pasar del estado A al B. Como esta variación de energía 8que queda almacenada en el sistema, o que el sistema o pierde durante la transformación, según sea positiva o negativa) tiene lugar por efecto del intercambio de trabajo o de calor en el medio exterior, por lo tanto: W + E * Q = Ub-Ua
Es decir, que la suma de cantidades de calor y de trabajo recibidas por un sistema cuando pasa de un estado a otro, por transformaciones en el curso de las cuales no hay mas intercambio que de trabajo o de calor con el medio exterior, es igual a la diferencia de valores que toma para esto dos estados una cierta función U de los parámetros que definen el estado del sistema. A esta función U se le ha dado el nombre de energía interna del sistema. b)
Definir:
CALOR Es la acción de sensación que puede ejercer un cuerpo sobre otro, según el estado caliente o frío. La cantidad de calor que absorbe un cuerpo depende de la masa, del incremento de temperatura y del material del cual esta echo el cuerpo. CALOR LATENTE Se considera un gramo de un cuerpo s9lido a la temperatura de fusión T , si se suministra calor, el sólido se disuelve y se transforma en un gramo de liquido a esta misma temperatura, la cantidad de calor L que ha hecho falta para efectuar esta transformación es el calor latente de fusión del cuerpo. Así mismo, si consideramos un liquido en equilibrio con sus vapores a la temperatura T y a la presión P, la cantidad de calor L que es necesario proporcionarle para vaporizar un gramo de liquido a la temperatura T y bajo presión P , es el calor latente de vaporización del liquido a temperatura T . CALOR DE TRANSFORMACIÓN A este se le conoce como calor latente, se puede igualmente definir los calores latentes de disolución y de dilución correspondientes a la adición de un gramo de cuerpo disuelto o de un gramo de disolvente en una disolución. TEMPERATURA La temperatura se define como el grado de calor que tiene un cuerpo y es una de las manifestaciones de la energía. Las unidades que mas se emplean para la temperatura son los grados Celsius, grados Fahrenheit y grados kelvin.
TEOREMA FUNDAMENTAL DE LA CALORIMETRIA La medida de cantidad de calor aplicada podría ser expresada, pues, por el producto de la masa de agua por la elevación de temperatura que a experimentado. Puede establecerse, por consiguiente, que el calentar una masa de agua, la cantidad de calor aplicada es igual al producto de la masa por la elevación de temperatura obtenida. c) 1.
CUESTIONARIO
Explicar por que en un recipiente de vidrio se puede romper si una de sus partes se calienta o se enfría con mayor rapidez que otras partes vecinas? El choque de equilibrio térmico que existe entre sus partes, produce una variación de volumen y densidad lo que podría implicar el rompimiento del recipiente.
2.
Como se justifica el uso de energía eléctrica para determinar el equivalente mecánico del calor? Se justifica, ya que el calor suministrado se mide multiplicando la intensidad de la corriente eléctrica que pasa por el hilo A-B por la diferencia de potencial entre sus extremos y por el tiempo convirtiendo luego este producto en unidades de calor.
3.
Por que esta plateada la cubierta de una botella Termo y por que hay vacío entre las dos paredes? Presenta un vacío para minimizar la perdida de calor del calor con respecto al exterior, así mismo el plateado tiene el mismo objetivo, el cual por reflejo de este minimiza la perdida rápida de calor.
4.
Definir el termino “equivalente de agua del calorímetro”. Si Mc es la masa de calorímetro y C 1 el calor especifico del material de que esta construido, el calor necesario para elevar su temperatura desde T 2 hasta T3 es: Mc (T3 – T2) C1 El producto Mc por C1, que representa la cantidad de agua que necesita la misma cantidad de calor que el calorímetro para elevar su temperatura un grado (en una y en otro respectivamente), se llama equivalente en agua del calorímetro.
5.
En que forma es útil la teoría del “calórico” en la explicación de los fenómenos térmicos? Donde falla?
6.
Por que el vapor a 100 °C produce una quemadura mas severa que el agua a 100 °C centígrados? Es por la presión que ejerce el vapor y a esta temperatura lo que no ocurre con el agua a la misma temperatura.
