Calor Especifico

Escuela Colombiana de ingeniería Julio

Calor especifico del aluminio

CALOR ESPECIFICO DEL ALUMINIO Laboratorio N° 11

María Camila Avellaneda Camacho (Cód.:2133688) María Daniela León Tinjacá (Cód.:2124482) María Alejandra Rincón Mendoza (Cód.: 2134415) Johana Rodríguez Melo (Cód.: 2124662)

Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito

Resumen El calor específico es una propiedad intensiva de la materia, por lo que es representativo de cada materia; por el contrario, la capacidad de calor es una extensa propiedad representativa de cada cuerpo o sistema. Cuanto mayor sea el calor específico de las sustancias, más energía térmica se necesita para aumentar la temperatura. Por ejemplo, se requiere ocho veces más energía para aumentar la temperatura de un lingote de magnesio que para un lingote de plomo de la misma masa. El término "calor específico" tiene su origen en el trabajo del físico Joseph Black, que hizo varias mediciones colorimétricas y utilizó la frase "capacidad para calentar". Cuando se mide el calor específico en la ciencia y la ingeniería, la cantidad de sustancia a menudo es en masa, en gramos o en kilogramos, ki logramos, ambos en IS. Especialmente en química, sin embargo, es conveniente que la unidad de la cantidad de sustancia sea la mole cuando se mide el calor específico, que es un cierto número de moléculas o átomos de la sustancia.

Abstract Specific heat is an intensive property of matter, so it is representative of each matter; on the contrary, the heat capacity is an extensive property representative of each, body or system. The higher the specific heat of the substances, the more heat energy is needed to increase the temperature. For example, eight times more energy is required to increase the temperature of a magnesium ingot than for a lead ingot of the same mass. The term "specific heat" has i ts origin in the work of the physicist Joseph Black, who made various calorimetric measurements and used the phrase "capaci ty for heat” When specific heat is measured in science and engineering, the amount of substance is often mass, either in grams or in kilograms, both in IS. Especially in chemistry, however, it is convenient that the unit of the amount of substance is the mole when measuring the specific heat, which is a certain number of molecules or atoms of the substance.

.

1. INTRODUCCIÓN La temperatura es la sensación física que nos produce un cuerpo cuando estamos en contacto con él. Observamos cambios en los cuerpos cuando cambian su temperatura. El calor especifico es la cantidad de calor que hay que suministrar a un gramo de una sustancia para que eleve un grado centígrado su temperatura. La cantidad de calor que necesitamos para elevar la temperatura de una unidad de masa de una sustancia en un grado es conocido como el calor especifico y cada sustancia tiene su propio calor específico.

bloque debe quedar completamente sumergido y suspendido. Justamente, en este momento, se inicia la toma de datos. Se mide la temperatura del sistema con la termocupla cada 15 segundos por un lapso de tiempo de 4 minutos.

2. OBJETIVO GENERAL

T (°C)

t (s)

20,6

0

22,8

15

23,9

30

24,4

45

24,3

60

24,2

75

24,2

90

24,2

105

24,2

120

Determinar el valor del calor específico de un bloque de aluminio.

24,2

135

24,2

150

Objetivos específicos

24,2

165

24,2

180

24,2

195

24,2

210

24,2

225

24,2

240





Usar la ley de enfriamiento de newton para obtener un valor más exacto del calor específico del aluminio. Discutir los factores de error en la determinación del calor especifico del aluminio.

Tabla 1. Datos tomados en el laboratorio.

3. DISEÑO EXPERIMENTAL Materiales Bloque de aluminio. Recipiente de agua. 4. PROCEDIMIENTO Y RESULTADOS Se realiza el montaje mostrado. Se sumerge el bloque completamente en el agua y se deja suspendido mediante la cuerda evitando que este haga contacto con el fondo del recipiente. Se enciende la plancha reguladora de temperatura y se calienta el sistema de manera lenta y uniforme hasta una temperatura de 80°C. Se deja enfriar el sistema recipiente-agua-bloque por un par de minutos. Se mide la temperatura, y esta será To. Se retira el bloque del recipiente mediante la cuerda y se inserta cuidadosamente en el recipiente con el agua a temperatura ambiente. El

T (°C) vs t(s) 25 24 23 22 21 20 0

100

Grafica 1.

Sabemos: Masa beaker (mb)= 277 g Masa agua (ma)= 650 g

200

300

Masa bloque (m)= 183 g Temperatura ambiente (Ta)= 20,6 °C Temperatura del aluminio (T0)=82,5 °C Temperatura equilibrio (T2)=24,4 °C Ca= 1 Cb= 0,2 ΔT3= 0,2

Podemos calcular el Calor especifico sin corrección siendo este:

 = (∗()(−)() −)  =0,2521 ° |  = |.ó. .ó ∗100 2521|∗100  = |0.210. 0.21 =20,04% Teniendo en cuenta los materiales usados en la práctica decimos que sus incertidumbres son: 



Incertidumbre de la temperatura: ΔT = ± o,1°C Incertidumbre de la balanza: Δm ± 1 g

5. ANÁLISIS DE RESULTADOS Considerando el sistema con el que trabajamos el cual consiste de un recipiente metálico que contiene agua y un pedazo de aluminio en el interior, suspendido mediante una cuerda. El bloque es calentado mediante la plancha con control de temperatura. Al alcanzar la temperatura máxima planteada, se retira el bloque con cuidado y se vierte en un beaker el cual contiene agua a temperatura ambiente. Teniendo en cuenta este proceso que debía realizarse, dado que hay una transferencia de energía hacia al entorno, obtenemos una curva con

características reales, dado que los datos obtenidos adoptaban este comportamiento nos indicaba que el proceso estaba siendo realizado con poco error. Siendo un comportamiento notorio el hecho de llegar a su temperatura máxima y a partir de ese punto, la gráfica empieza un intervalo de decrecimiento. Finalmente aunque los datos tomaban el comportamiento real y esperado, el error obtenido fue bastante grande, este error es la suma de las veces que se realizo algo inadecuado en la toma de datos, en este caso era un poco difícil, tomarlo en los tiempos exactos cada 15 segundos ya que son ciclos muy cortos y en este mismo procedimiento el no agitar el agua constantemente mientras se tomaban los datos nos dejo de garantizar la temperatura uniforme en el agua.

6. CONCLUSIONES En resumen, las mediciones no fueron l as más acertadas, ya que el valor experimental que se obtuvo fue de

0,25 °

, este presenta un error con

respecto al valor teórico ya establecido que es de

0,21 °

cómo se puede ver

reflejado en el calculado realizado anteriormente. A pesar del elevado porcentaje de error, se pudo evidenciar el comportamiento de la temperatura de un elemento como el aluminio al entrar en contacto con otro cuerpo a mayor temperatura, En la gráfica se observa un pronunciado cambiado de temperatura en los primeros segundos que representan una intensa transferencia de energía, la cual se estabiliza poco a poco buscando el equilibrio térmico. Además se puede concluir que es necesario tener presente las variaciones en los cálculos, ya que al no encontrarnos en condiciones ideales, muchos factores externos afectan el comportamiento del experimento, por lo que el valor final

también tendrá variación, en ese caso debe analizarse el grado y modo de afectación de estos factores externos y mediante herramientas matemáticas asignar una expresión que aporte el valor buscado teniendo en cuenta los factores externos y de esta manera mejorar considerablemente la exactitud del experimento

7. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS Garavito, E. C. (2018, 03 20). Campus virtual . Retrieved from file:///C:/Users/2138850/Downloads/Dil   n%20termica%20de%20una%20ba atacio ́ rra.pdf