Capacidad Calorifica de Un Metal

CAPACIDAD CALORIFICA DE UN METAL Objetivo 

Dererminar experimentalmente la capacidad calorífica de un metal, en este caso,

Introducción Calor especifico es la cantidad de calor necesaria poara elevar la temperatura de una unidad de maras de una sustancia en un grado. En el sistema internacional de unidades, el calor especifico se expresa en julios por kilogramo y kelvin. El calor especifico del agua es una caloría por gramo y grado centígrado, es decir, hay que suminsitrar una caloría a un gramo de agua para eelevar su temperatura en un grado centígrado. La capacidad calorífica (C) de un sistema físico depnde de la cantidad de sustancia o masa de dicho sistema. Para un sistema formado por una sola sustancia homogenanea se define además el calor especifico o capacidad calorífica especifica a partir de la realacion:

C=

Q =c ∙ m ∆T

Donde:   

C es la capacidad calorífica del cuerpo o sitema C es el calor esecifico o capacidad calorífica especifica M es la masa de sustnacia considerada

Algunos valores de capacidad calorífica: Sustancia Agua Aire seco Aluminio Bronce Cobre Concreto Hielo Plomo Vidrio Zinc

C[J/(g°C)] 4.182 1.009 0.896 0.385 0.385 0.92 2.09 0.13 0.779 0.389

c[cal/(g°C)] 1.0 0.241 0.214 0.092 0.092 0.22 0.5 0.031 0.186 0.093

Tabla 1: Tabla de calores especificos

Calorimetria, ciencia que mide la cantidad de energía generada en procesos de intercambio de calor. El caloriemtro es ele instrumento que mide dicha energía. El tipo de caloriemtro de uso mas extendido consiste en un envase cerrado y perfectamente aislado con agua, un dispositivo para agitar y un termómetro. Se coloca una fuente de calor en el caloriemtro, se agita el agua hasta lograr el equilibrio, y el aumento de tempoeratura se comprueba con el termómetro. Si se

conoce la capacidad calorífica del calorímetro (que también puede medirse utilizando una fuente de corriente de calro), la cnatiudad de energía liberada puede calcularse facilemnte. Cuando la fuente de calor es un objeto caliente de temperatura conocida, el calor especifico y el calor latente pueden ir midiéndose según se va enfirando el objeto. El calor latente, que no esta relacionado con un cambio de temperatura, es la energía térmica desprendida o absorbida por una sustancia al cambiar de un estado a otro, como en el caso de liquido a solido o viceversa. Cuando la fuetne de calor es una reacción química, como sucede al quemar un combutsble, las sustnacias reactivas se colocan en un envase de acero pesado llamado bomba. Esta bomba se introduce en el calorímetro y la reacción se provoca por ignición, con ayuda de una chispa elecrtica.

Materiales    

Aluminio Termómetro laser Pinzas 1 vaso precipitado

Desarrollo experimental Se mide la temperatura de 200 gr. De agua en un recipiente, se utiliza un mechero de bunsen para calentar una moneda de aluminio al rojo viov y se mide la temperatura utilizando un termómetro laser, se suelta la moneda al recipiente y se mide la temperatura máxima que alcnazo el agua. Datos y Cálculos

T H O=2 4 ℃

mH O=200 g 2

mx =6.52 g

2

T x =80 ℃

Cp H O=4.18 2

J g℃

QFrio =−QCaliente mH O ∙C P H O ∙ ( T −T H 2

2

2O

T =26 ℃ QP H O=−QPx 2

QP H O=m H O ∙ C P H O ∙ ( T −T x )

) =mx ∙C p x ∙ ( T x −T )

2

C p x=

2

2

m H O ∙ C P H O ∙ ( T −T H 2

2

2

O

)

mx ∙ ( T x −T )

CONCLUSIONES BIBLIOGRAFÍA 

Fishbane Paul M., Gasiorowicz Stephen, Thornton Stephen T., Física para ciencias e ingeniería, volumen I, Prentice Hall Hispanoamericana, S.A., México, 1994.

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Blatt Frank J., Fundamentos de Física, Prentice Hall Hispanoamericana, S.A., México, 1991. Sears, Francis W., Zemansky Mark w., Física Universitaria, Addison-Wesley Iberoamericana, Estados Unidos, 1986. Smith-Van Ness, Introducción a la termodinámica en Ingeniería Química, Mc Graw Hill, México, 1994.