Calor específico y latente

Universidad de Costa Rica
Facultad de Ciencias: Escuela de Física
Laboratorio de física II (FS−0311)
Calor especifico y Calor latente
2003
Datos y Cálculos:
PARTE A
Tabla 1. (Mediciones experimento A)
EXPERIMENTO
MASA
TEMPERATURA
SUSTANCIA
m
T
Agua fria
(kg)
0.1605
Agua caliente
0.0975
(°C)
16.2
95.032.0
Agua fria
0.1080
15.8
Agua caliente
0.1293
96.1
0.1025
17.5
0.1574
98.5
Evaluacion de
calorimetro
Evaluacion de
calorimetro
Agua en el
Determinacion del calor
calorimetro
especifico del Cobre
Cilindro
metalico
54.2
22.0
17.5
Determinacion del calor Agua en el calorimetro
especifico del Hierro
Cilindro metalico
0.1102
25.7
0.1275 97.9
PARTE B
Tabla 2 Metodo de Rowland
Tiempo
Temperatura Tiempo
Temperatura
t(min)
0
T(°C)
35.5
0.30
1
1.30
T(°C)
34.3
3.30
4
4.30
Situacion/Masa
Antes de agregar
el Hielo
Masa de agua
t(min)
3
35.1
34.9
34.8
34.3
34.2
34.1
1
0.150Kg
2
2.30
34.6
34.5
5
33.9
0
25.5
3
15.0
0.30
1
1.30
2
2.30
18.5
17.2
16.0
15.0
15.0
3.30
4
4.30
5
15.5
15.5
15.6
15.7
Despues de
agregar hielo
Masa de
hielo
0.040Kg
Masa del calorimetro con agua mas el hielo derretido: 182.8g.
Cálculos para A
Determinación de K del calorímetro.
K = (−Qg−Qc)/"T
K = (−CH2O*mh20caliente*"TH2Ocaliente − CH2O*mH2Ocal*"Tcal)/"Tcal
K1 = 0.9544
K2 = 0.1383
Determinación del calor especifico del Cobre
Qcobre = −Qagua − K"T
Ccobre = (−Qagua − K"T)/mcobre*"Tcobre
Ccobre = 0.2118kJ/kg K
Chierro = 0.5335kJ/kg K
Porcentaje de error
Ecobre = (0,39 − 0,2118) / 0,39 * 100
Ecobre = 45%
Cálculos para B
Masa del hielo agregado: 32.8 g
2
Calcular el calor latente del Hielo
TG = 14.3
TF = 33.7
hhielo = 178.66 kJ/kg
hhielo (teorico) = 333.7 kJ/kg
% error= 46%
Incertidumbres en las mediciones:
Masa: ± 0,05 g
Temperatura : ± 0,5 °C
Análisis y Errores:
En la parte A correspondiente al calculo del calor especifico del cobre se puede apreciar claramente que se
introduce un error cercano al 45%, esto puede deberse a que la magnitud de m y "T no era tan grande como
debería serlo para que el efecto del calorímetro pudiese ser despreciado, esto se comprueba mediante el valor
teórico del calor especifico del cobre: 0.39kJ/kg K.
En la parte B correspondiente al análisis de el calor latente de fusión del hielo al momento de graficar se
busco una recta que de igual forma que en el dibujo hiciera que las áreas fuesen lo mas similares posible esto
mediante la proyección de las respectivas rectas antes y después de los cambios bruscos de temperatura, al ser
este proceso de carácter visual y sin ningún otro fundamento la precisión con la que se determinaron los
valores puede no ser muy alta, por lo que el correspondiente calor latente de fusión puede ser poco preciso,
otro factor importante de error que debe ser considerado es al agua adherida al hielo, ya que el hielo utilizado
para el experimento se encontraba casi deshecho lo que hacia muy difícil secarlo de manera eficiente. No se
encontró un valor teórico de referencia para determinar el error cometido durante el calculo experimental de
dicho valor.
Figura1. Grafica temperatura en funcion de tiermpo, basada en la información de la tabla 2.
Conclusiones:
Al concluir este laboratorio se pudo estudiar experimentalmente dos propiedades de las sustancias que
intervienen en los cambios de estado como lo son el calor específico y el calor latente.
También se trató de determinar la veracidad de la ley cero de la termodinámica al observar procesos de
transferencia de calor.
Pudo comprobarse que el calorímetro representa una herramienta importante a la hora de estudiar
temperaturas y transferencias de calor y que trabaja muy eficientemente.
Bibliografía:
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http://scsx01.sc.ehu.es/sbweb/fisica/estadistica/otros/calorimetro/calorimetro.htm
http://alipso.com/monografias/calor/
http://216.239.37.104/search?q=cache:5frEJvQofxYC:www.adi.uam.es/~javmen/fisica_general_I/TERMO_2.doc+calo
www.nobel.se/chemistry/laureates/ 1995/rowland−autobio.html
Sáenz Ramírez, Alejandro. Física, Manual de Laboratorio. Segunda edición. Editorial Alma Máter. San José,
Costa Rica. 1998. Pag
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