Actividad Previas 3 - Capacidad Calorífica

 

Instituto Politécnico Nacional Unidad Profesional Interdisciplinaria de Biotecnología

Departamento de Bioingeniería Academia: Fundamentos de Bioingeniería LABORATORIO LABORATO RIO DE BIOINGENI BIOINGENIERÍA ERÍA Práctica: “ Capacidad Calorifíca” 

ACTIVIDADES PREVIAS Y DIAGRAMA DE BLOQUES

GRUPO: 3BM2 EQUIPO No. 1  Nombre: Barajas Hernández Alan Joshua

 

ACTIVIDADES PREVIAS.

1. Investigue, bibliográficamente, bibliográficamente, las capacidades caloríficas con sus rrespec espectivas tivas unidades del agua,  jugo de naranja, naranja, leche y vinagre a las temperaturas de 20oC, 25oC y 50oC. Datos importantes para los cálculos en la práctica. T°C

Cp Agua (KJ/kg k)

Cp Jugo (KJ/kg k)

Cp Leche (KJ/kg k)

20 25 50

4.182 4.181 4.181

3.640 3.930 3.930

3.905 3.955 3.993

Cp vinagre (KJ/kg k)

Fuentes: Tablas de Capacidad Calorífica. (s. f.). didactica.fisica.uson.mx. didactica.fisica.uson.mx. Recuperado 30 de aagosto gosto de 2021, https://didactica.fisica.uso a.fisica.uson.mx/tablas/capc n.mx/tablas/capcalorificas. alorificas.htm htm   de de  https://didactic 2. Investigue que es la calorimetría. Se conoce como calorimetría al área de la física centrada en las técnicas y los recursos para medir el calor. También se denomina calorimetría a la medida del calor que, en un proceso biológico,

químico o físico, se absorbe o se desprende. Fuentes: Montes, P. M. (2021, 18 mayo). Calorimetría. quimicayalgomas.com. quimicayalgomas.com. https://quimicayalgomas.com/fisic a/que-es-la-calorimetria/ ria/  https://quimicayalgomas.com/fisica/que-es-la-calorimet 3. ¿Qué es un calorímetro y como se utiliza? Y en un esquema o fotografía muestre las partes de un calorímetro a presión constante.

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 cantidadess de ca cantidade calor lor que liberan o absorben los cuerpos.

Su modo de uso es sencillo, consta de 5 partes, vaso exterior, vaso interior, tapa, mezclador y termómetro. Dentro del vaso interior se deposita la sustanc sustancia ia a aanaliz nalizar, ar, se tapa y se mezcla vigorosamente, vigorosamen posteriormente la temperatura empieza ciertas cantidade cantidades, s, se registra unte, valor de temperatura al momentodel quetermómetro el termómetro marcaa marcar una temperatura constante.

  

Fuentes: Calorímetro. (2021, 28 enero). wikipedia.org. /Calor%C3%ADmetro metro  wikipedia.org.  https://es.wikipedia.org/wiki https://es.wikipedia.org/wiki/Calor%C3%AD 4. Explique en que consiste el método de mezclas.

El método de las mezclas es un procedimiento experimental para determinar el calor específico medio de una sustancia. Utiliza para ello un calorímetro, que en su forma más sencilla consiste en un recipiente metálico de paredes delgadas, cuya superficie exterior esta plateada para reducir las  pérdidas calor por radiación. radiació n. Las de calor se reducen red ucen rodeando el recipiente con una unLa a envolturade impermeable al calor, que pérdidas se encuentra cerrado para evitar pérdidas por convección. tapa posee dos perforaciones, una de ella para permitir las lecturas de la temperatura en el calorímetro a través de un termómetro. ter mómetro.  En el recipiente se introduce una cantidad conocida de agua, si leemos el termómetro antes y después de introducir una cantidad (Q desconocida) de calor, puede determinarse Q a partir de la elevación de la temperatura producida en el agua.  Fuentes: Sanabria, F. S. (s. f.). Calorimetría. fisicaensucasa.es.tl. fisicaensucasa.es.tl. Recuperado 30 de agosto a gosto de 2021, de https://fisicaensucasa.es.tl/Calo nsucasa.es.tl/Calorimetr%ED rimetr%EDa.htm a.htm  https://fisicae

5. Investigue las unidades de la capacidad calorífica y el calor específico en diferentes sistemas de unidades.

Fuentes: Tablas de Capacidad Calorífica. (s. f.). didactica.fisica.uson.mx. didactica.fisica.uson.mx. Recuperado 30 de aagosto gosto de 2021, https://didactica.fisica.uso a.fisica.uson.mx/tablas/capc n.mx/tablas/capcalorificas. alorificas.htm htm   de de  https://didactic 6. Investigue y fundamente los factores que afectan a la capacidad calorífica. 7. Mencione al menos 3 métodos teóricos para determinar la capacidad calorífica.

1. Capacidad Calorífica:    =     2.Capacidad Calorífica a vol volumen umen constante:   = ( )   

 

3. Capacidad Calorífica a presión constante:     = ( )    Fuentes: Calculo de capacidad calorífica. (s. f.). Quimitube.com. Recuperado 30 de agosto de 2021, de https://www.quimitube.com/videos/termodinamic https://www.quimitube.co m/videos/termodinamica-teori-4-transfe a-teori-4-transferencia-energia-en-fo rencia-energia-en-forma-de-calorrma-de-calorcapacidad-calorifica-especifica-y-molar/  8. Como se determina la capacidad calorífica de una mezcla. La expresión que relaciona la cantidad de calor (Q) que intercambia una sustancia de masa “m”, siendo «c» el calor específico de la sustancia y con una variación de temperatura “Δt” es: Q=mcΔt 

 

Fuentes: Calculo de capacidad calorífica. (s. f.). Quimitube.com. Recuperado 30 de agosto de https://www.quimitube.com/videos/ter .quimitube.com/videos/termodinamica-teori-4-trans modinamica-teori-4-transferencia-energia-en-formaferencia-energia-en-forma2021, de  de https://www de-calor-capacidad-calorifica-especifica-y-molar/   de-calor-capacidad-calorifica-especifica-y-molar/ 9. Físicamente que indica un valor grande o pequeño en la capacidad calorífica. Un cuerpo con un valor alto de la capacidad calorífica desarrolla poco cambio en la temperatura

cuando se le suministra una cantidad de calor dada, o requiere de la transferencia de gran cantidad de calor para que se produzca un cambio dado en su temperatura. Mientras que un valor bajo de capacidad calorífica indica un gran cambio en la temperatura cuando se le suministra cierta cantidad de calor. Fuentes: 1.2.1 Capacidad calorífica y calor especifico - FISICA. (s. f.). Sites.google.com. Recuperado 30 de agosto de 2021, de  de https://sites.google.co https://sites.google.com/site/fisicacb m/site/fisicacbtis162/services/1-2-3-capaci tis162/services/1-2-3-capacidad-calorifica-y dad-calorifica-y-calor-especifico   calor-especifico 10. Investigue como se determina experimentalmente la densidad de un líquido.  

El picnómetro se pesa primero vacío y, después, lleno del líquido que se está investigando. La diferencia (es decir, la masa de la muestra) dividida por el volumen del picnómetro es la densidad de la muestra. Fuentes: Huerta, L. (s. f.).  Determin  Determinación ación de lla a densid densidad ad de un líquido con eell métod método o del pic picnómetro nómetro. m.riunet.upv.es. Recuperado 30 de agosto de 2021, de https://m.riunet.upv.es/bitstream/handle/10251/12655/11.%20Art%C3%ADculo%20docente.%20Determinaci% C3%B3n%20de%20la%20densidad%20de%20un%20l%C3%ADquido%20con%20el%20m%C3%A9todo%20 del%20picn%C3%B3metro.pdf?sequence=1&isAllowed=y#:~:text=Para%20determinar%20la%20densidad%2 0de%20un%20l%C3%ADquido%20con%20el%20m%C3%A9todo,anal%C3%ADtica%20y%20con%20la%20 tapa.&text=2.,masa%20(mp%2Bw)  

11. Determine la capacidad calorífica de todas las corrientes del siguiente sistema.

 

DESARROLLO EXPERIMENTAL EXPERIMENTAL Y CÁLCULOS PARA DETERMINAR LA CAPACIDAD CAPACIDAD CALORÍFICA DEL CALORÍMETRO Y DEL LÍQUIDO PROBLEMA

A) Determinación de la Capacidad Calorífica del Calorímetro.

1. Colocar, en el vaso interior del calorímetro, 50g de agua, a temperatura ambiente. -> Este valor de la masa del agua, va a ser el

2. Tapar el calorímetro y agitar suavemente, observar el termómetro y cuando la temperatura del agua sea constante, dejar de agitar. Anotar el valor de la temperatura dado el termómetro.

valor de la m1

-> Este valor de la temperatura, va a ser el valor de la T1

5. Tapar el equipo calorimétrico, lo más rápido  posible, para evitar “fuga” de calor del sistema al ambiente (entre menos fugas y mayor calor en el sistema, el balance energético se puede efectuar  mejor). Posteriormente agitar suavemente la mezcla de líquidos y registrar el valor de la temperatura constante que se registra en el termómetro y es a la que llego la mezcla de líquidos que se encuentra en el interior del vaso del calorímetro.

 Este valor de la masa del agua, va a ser el valor de la m3  Este valor de la temperatura, va a ser el valor de la T3

3. En un vaso de precipitado o matraz Erlenmeyer  agregar 50 g. de agua. El vaso o matraz se pone en una plancha de calentamiento y calentar el agua a una temperatura, aproximada, de 50oC.

 Este valor de la masa del agua, va a ser el valor de la m2  Este valor de la temperatura, va a ser el valor de la T2

4. Vaciar Vaciar rápidamente esta masa de agua a la temperatura de calentamiento al vaso interior del calorímetro donde se encuentra la masa de agua a temperatura ambiente.