(1) Q = m c ∆T (2)

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PROCEDIMIENTO
El calor es energía que se transfiere entre dos sistemas debido a una diferencia de
temperaturas. Exceptuando los cambios de estado, siempre que un cuerpo intercambia calor
con su entorno la temperatura del cuerpo varía. La variación de la temperatura del cuerpo
depende, entre otras cosas, del calor específico de la sustancia que lo compone. El calor
específico se define como la cantidad de calor necesaria para que una unidad de masa de
sustancia incremente su temperatura en un grado. Esto es:
1 δQ
c=
(1)
m dT
donde δQ es el calor necesario para que el cuerpo de masa m cambie su temperatura en dT.
También se sabe que el valor de c depende de la temperatura. Sin embargo, para cambios
de temperatura no muy grandes c puede considerarse constante y el calor total absorbido
por el cuerpo puede expresarse como:
Q = m c ∆T
(2)
En esta práctica usted determinará el calor específico de un metal: Un sólido, a una
temperatura inicial Tos (por encima de la temperatura ambiente), será sumergido en cierta
cantidad de agua que está a temperatura ambiente ToH2O contenida en un calorímetro.(figura
1).
TAPA
TERMÓMETRO
VASO DE
ALUMINIO
AIRE
MECHERO
SÓLIDO
AGUA
Figura 1
1
6.1. Deposite agua en un recipiente (aproximadamente la mitad del recipiente) y póngala a
hervir sobre el mechero. Deje el extremo de la cuerda sobre el borde del recipiente para
que pueda sacar el bloque posteriormente.
6.2. Mientras el agua hierve saque del calorímetro el vaso de aluminio y péselo. Después,
AGREGUE AGUA SUFICIENTE COMO PARA CUBRIR EL BLOQUE DE METAL y pese el
conjunto vaso-agua. Vuelva a colocar el vaso dentro del calorímetro. (NOTA: Durante
todo el experimento mantenga el calorímetro alejado del mechero).
6.3..Mida con el termómetro la temperatura del agua que está hirviendo. Este será el valor
inicial de la temperatura del sólido (Tos). Mida también la temperatura ToH2O del
conjunto vaso-agua. Asegúrese siempre de que todo el bulbo del termómetro esté
inmerso en el líquido y tome la medida observando el termómetro de frente, para evitar
errores de paralaje.
6.4. Ahora, destape el calorímetro y acérquelo al mechero. Levante el sólido de la cuerda y
sosténgalo por unos instantes, justo encima de la superficie de agua hirviendo, para que
el vapor lo seque. Introdúzca el sólido rápidamente dentro del calorímetro. Tape el
calorímetro, aléjelo del mechero y empiece a agitar suavemente mientras observa como
cambia la temperatura del sistema. Observe el máximo valor de temperatura alcanzado
(temperatura de equilibrio, Teq) y registre este dato.
6.5 Saque el bloque de metal del calorímetro, séquelo y péselo.
6.6 Vacíe el calorímetro, mantenga el vaso durante unos minutos bajo el chorro de agua
para llevarlo a temperatura ambiente y repita todo el procedimiento anterior con el
siguiente sólido.
6.7. Consigne todos los datos en la tabla ANEXA, con sus respectivas incertidumbres.
6.8. Con todos los valores medidos en el procedimiento anterior determine el calor
específico de cada uno de los metales usados en la práctica. Compare los valores
obtenidos con los valores convencionalmente aceptados para estos metales.
TIPO DE INFORME
Traer dos hojas de cuadernillo cuadriculado para presentar el informe.
Calculadora científica.
Al finalizar la práctica de laboratorio cada grupo debe entregar un informe realizado
durante el tiempo de permanencia en el laboratorio. Este debe incluir los siguientes items:
•
Nombre y número de la práctica.
•
Fecha de realización de la práctica.
•
Integrantes: Nombre completo del estudiante con codigo.
2
•
Conceptos previos: Dos de acuerdo a los temas vistos previamente en clase.
•
Objetivos:. Dos o tres de los propósitos que, según su criterio, se persiguen en esta
práctica.
•
Fundamento teórico:
1. Escriba la ecuación de balance de calor que permite determinar el calor
específico de cada cuerpo en este experimento.
2. Enumere al menos una suposición, respecto al montaje experimental, sobre
la que se sustenta esta ecuación.
•
Análisis y respuestas a las preguntas:
1. ¿ Cuales son las caracteristicas de un calorimetro y para que sirve?, ¿en que
se parece a un termo?
2. ¿ Que fuentes de error afectan al experimento?. Para contestar esta pregunta
haga una lista lo más exahustiva posible, tanto de los pasos del
procedimiento como de las caracterísiticas del montaje experimental, que
no satisfacen la(s) suposiciones hechas en el punto fundamento teórico.
3. Incluya los pasos detallados para llenar las casillas de error y porcentaje de
error de la tabla anexa.
•
Conclusiones: Debe incluir al menos dos que sean el resultado de sus
observaciones durante esta practica y del análisis de los datos experimentales.
PREPARACIÓN
Lea con atencion la guia y repase los conceptos de temperatura, equilibrio térmico, sistemas
aislados, calor, capacidad calorífica y calor específico. Es de utlilidad traer el “Laboratorio
0”, para hacer los cálculos de error e incertidumbre..
BIBLIOGRAFÍA
1. SERWAY, R.A., BEICHNER R. J., “FISICA para Ciencias e Ingeniería”, quinta
edición, Tomo I, 2001.
2. HECHT, E.,“Fisica En Perspectiva” ,
Addison-Wesley Iberoamericana, Capítulo 8, 1987.
3. Laboratorio Cero,
metrología, conceptos y definiciones.
3
INTEGRANTES:
Apellidos
Nombres
MAGNITUD
FÍSICA A MEDIR
Masa del vaso del
calorímetro
Masa del vaso del
calorímetro con
Agua
Masa del Agua
Masa del Sólido
Temperatura inicial
del vaso del
calorímetro
Temperatura inicial
del Agua
Temperatura inicial
del Sólido
Temperatura de
Equilibrio
Código
VARIABLE
Apellidos
Sólido 1
(Grisáceo)
Nombres
Sólido 2
(Plateado)
Código
Sólido 3
(Cobrizo)
MC (g)
+
+
+
MC+H2O (g)
+
+
+
MH2O (g)
+
+
+
Ms (g)
+
+
+
Toc (ºC)
+
+
+
ToH2O (ºC)
+
+
+
Tos (ºC)
+
+
+
Teq (°C)
+
+
+
4
Cambio en la temperatura
del vaso del Calorímetro
Cambio en la temperatura
del Agua
Cambio en la temperatura
del Sólido
Calor ganado por el
Calorímetro
Calor recibido por el Agua
Total de Calor ganado
Calor perdido por el
Sólido
∆Tc (ºC)
+
+
+
∆TH2O
(ºC)
+
+
+
∆Ts (ºC)
+
+
+
Qc (cal)
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
QH2O
(cal)
Qganado
(cal)
Qs (cal)
CALOR ESPECÍFICO
DEL SÓLIDO
INCERTIDUMBRE
cs (cal/g
ºC)
PORCENTUAL EN EL
CALOR ESPECÍFICO
DEL SÓLIDO
%
Valor aceptado de Calor
Especifico
Error
Porcentaje de error
c (cal/g
ºC)
e
%e
5