informe lab 2 - G6-1102-2012

PRÁCTICA DE LABORATORIO
INFORME N° 2
CALORIMETRÍA
GRUPO N° 6
NOMBRES: OSCAR IVÁN ÁVILA - DANIEL EDUARDO MARÍN
KAREN PARRA LANCHEROS- KARLY PÉREZ CÁCERES
ANGIE VANESSA SASTOQUE - ALEJANDRA VALBUENA CAICEDO
GRADO: 11-2
LIC. SANDRA LILIANA RAMOS DURAN
INSTITUCIÓN EDUCATIVA: ALBERTO LLERAS CAMARGO
ÁREA: FÍSICA
VILLAVICENCIO / META
2012
INFORME Nº 2. CALORIMETRÍA.
OBJETIVOS:
1. Medir el calor específico de un metal y establecer la relación que existe con la masa.
2. Deducir como afecta a los materiales del entorno los cambios de temperatura.
3. Calcular la cantidad de calor que cede o absorbe un cuerpo, para ponerse en equilibrio
térmico.
4. Determinar que propiedades cambian en un cuerpo al variar la temperatura.
MARCO
TEÓRICO
El calor específico es una magnitud física que se define como la cantidad de calor que hay
que suministrar a la unidad de masa de una sustancia o sistema termodinámico para elevar
su temperatura en una unidad (kelvin o grado Celsius).En general, el valor del calor
específico
depende
de
dicha
temperatura
inicial.
Se la representa con la letra (minúscula).De forma análoga, se define la capacidad calorífica
como la cantidad de calor que hay que suministrar a toda la masa de una sustancia para
elevar su temperatura en una unidad (kelvin o grado Celsius). Se la representa con la letra
(mayúscula).Por lo tanto, el calor específico es el cociente entre la capacidad calorífica y la
masa, esto es donde es la masa de la sustancia. Se denomina dilatación térmica al aumento
de longitud, volumen o alguna otra dimensión métrica que sufre un cuerpo físico debido al
aumento de temperatura que se provoca en él por cualquier medio.
PROCEDIMIENTO.
¨calculo
el
calor
especifico
de
un
metal
¨
1.
Realice
el
montaje.
2. Determine la masa del metal que se va a dentro del agua hirviendo.
3. introduce el trozo de metal amarrado de un hilo dentro del agua hirviendo y déjalo allí
durante unos minutos. Determine la temperatura del agua de ebullición= 100°c.
4. vierte en el vaso de icopor un volumen de agua a temperatura ambiente. Determinar con
la probeta dicho volumen, y mida la temperatura del agua en el vaso de icopor.
5. con ayuda del hilo, retire con cuidado y rápidamente el trozo de metal en el vaso de
icopor de agua caliente e introduzca al que contiene al clima.
6. Agite el agua contenida en el vaso y observa la medida de la temperatura hasta que haya
equilibrio térmico entre el trozo de metal y el agua registre la medida de la temperatura de
equilibrio.
7. Calcular la cantidad de calor absorbida por el agua. Al conocer el valor del calor
absorbido por el agua tenemos el valor del calor desprendido por el trozo de metal.
8. Calcule el calor específico del trozo de metal a partir de su masa, la variación de la
temperatura
y
el
calor
desprendido
por
él.
CALOR ESPECÍFICO DE UN METAL.
ALUMINIO.
Cede
calor
m=62,4gr.
Ce=?
T1=100°c
TF=22,89°c
Q1= m*Ce*(T1 - TF) Q1= 62,4gr*Ce*(100°c – 22,89°c) Q1=62,4gr*Ce*(77.11°c)
Q1=4,812gr*°c*Ce
AGUA.
Adsorbe
calor
m=326gr
Ce=1cal/g*°c
T1=26°c
TF=22,89°c
Q2=m*Ce*(T1 – TF)
Q2= 326gr*1cal/g*°C*(22.89°c)
Q2= 326cal/°c*(3,11°C)
Q2=1,014cal
CALOR
CEDIDO
=
CALOR
Q1=Q24,812gr/°C*Ce=1,014calorias
Ce=1,014calorias/4,812gr*°C Ce=0,212cal/gr°C.
Calor
especifico
del
aluminio
=
ADSORBIDO
0,212cal/gr°C.
RESULTADOS
3. determine la temperatura del punto de ebullición: T=100°C
4. Vierta en el vaso de icopor un volumen de agua a temperatura ambiente. Determinar con
la probeta dicho volumen: COBRE (326 g); HIERRO (328g) y para el aluminio (333g).
6. Agite el agua contenida en el vaso y observe la medida de la temperatura de equilibrio
térmico entre el trozo del metal y el agua. Registre la temperatura de equilibrio: COBRE:
Te=26°C; ALUMINIO Te=22.89°C; HIERRO: 26°C.
7. Calcular la cantidad de calor absorbida por el agua. Al conocer el valor del calor
absorbido por el agua tenemos el valor del calor desprendido por el trozo de metal
8. Calcule el calor especifico del trozo de metal a partir de su masa, la variación de la
temperatura
y
el
calor
desprendido
por
el.
CALOR ESPECÍFICO DEL COBRE
COBRE: CEDE CALOR
T1
m
Tf
Ce
100ºC
10 g
26ºC
x
Q=m*Ce*(T1-TF)
AGUA:
Q=10g*Ce*(100°-26°)
ABSORBE
T1 (ambiente)
m
Tf
Ce
26º C
326 g
24 ºC
1 cal/º C
Q=m*Ce*(T1-Tf) Q2=326g*1cal/g°C*(26°C-24°C) Q2=652cal
CALOR ABSORBIDO = CALOR CEDIDO
Q1=Q2
740g°C*Ce=652cal
Ce=652cal/740g°C
CALOR ESPECÍFICO DEL HIERRO
HIERRO: CEDE CALOR
Q1=740g°C*Ce
CALOR
Ce=0,8810cal/g°C
T1
m
Tf
Ce
100ºC
45,7g
26ºC
x
Q = 45,7g*Ce*(74°C) Q1 = 3381,8 g°C*Ce AGUA: ABSORBE CALOR
T1 (ambiente)
26ºC
m
328g
Tf
24ºC
Ce
1 cal/gºC
Q2 = 328g*1cal/g°C*(26° - 24°) Q2= 656cal CALOR ABSORBIDO= CALOR CEDIDO
Q1
=
Q2
3381,8g°C*Ce=656cal
Ce=656cal/3381,8g°C
Ce=0,1939cal/g°C
CALOR ESPECÍFICO DEL ALUMINIO
ALUMINIO: CEDE CALOR
T1
100ºC
m
62,4g
Tf
Ce
22,89ºC x
Q=62,4 g°C*Ce*(100°C-22,89°C) Q1 = 4811,64 g°C*Ce
AGUA: ABSORBE CALOR
T1 (ambiente)
26ºC
m
333g
Tf
22,89ºC
Ce
1 cal/gºC
Q2=333g*1cal/g°C*(26°C-22,89°C) Q2=1035,63cal
CALOR ABSORBIDO = CALOR CEDIDO Q1=Q2 4811,64g°C*Ce=1035,63cal
Ce=1035,63cal/4811,64g°C
Ce=0,2152
cal/g°C
PROCEDIMIENTO B
BOTELLA/FRUTIÑO
BOTELLA LLENA
El liquido, sale mas rápidamente por la
botella llena. Las capas de agua caliente
empiezan a ascender y las de agua fría se
dirigen al interior de la botella,
equilibrándose.
DESARROLLO EXPERIMENTAL:
BOTELLA 1/2
En este caso ocurre lo mismo, las capas de agua
caliente ascienden pero el agua se tarda a un
mas en salir debido a que se demora mas en
ascender estas capas, pues el frasco no está
lleno
ANÁLISIS:
1. Qué fuentes de error experimental se tiene en este procedimiento?
Podemos obtener un error experimental al sacar el aluminio, hierro o cobre del Baker que
contiene una cantidad de agua que está hirviendo a 100º C.mientras sacamos los metales
del Baker para introducirlos en el calorímetro que se encuentra con agua a temperatura
ambiente, los metales pueden perder calor en ese transcurso de tiempo.
2. Cómo determinaría de que metal está constituido el objeto utilizado?
Para determinar de qué metal está constituido el objeto utilizado, es necesaria la siguiente
ecuación Ce = Q / m. /\T de esta manera podemos identificar el material con que estamos
trabajando.
3. Cómo variarían los resultados si el trozo de metal fuera de mayor masa?
Si el metal fuera más grande, al introducirlo en el Baker que contiene agua a 100º C y luego
pasarlo al calorímetro que contiene agua a temperatura ambiente, la temperatura que
alcanzaría
sería
mayor
que
la
que
alcanzo
con
menor
masa.
4. Cómo variarían los resultados si la cantidad de agua empleada fuera mayor?
Los resultados variarían de tal forma que si la cantidad de agua que contiene el calorímetro
fuese mayor, la cantidad de calor que debe ceder el metal es mayor, por tanto para lograr el
equilibrio
térmico,
la
temperatura
final
del
agua
será
menor.
5. Cómo variarían los resultados si en vaso no es de icopor sino de aluminio?
los resultados cambian notablemente, pues el vaso de aluminio absorbería la energía en
cambio
el
vaso
de
icopor
no.
6. que propiedades de los cuerpos han cambiado al variar la temperatura
7. Explique lo ocurrido en esta experiencia
Al introducir los dos tarros con agua revuelta con frutiño uno más lleno que el otro y en su
punta cada una con un pitillo, y luego introducirlo en un reciente con agua que se encuentra
a 100º centígrados las sustancias del frutiño se comienzan a separar, y el tarro que contiene
mayor cantidad de agua con frutiño le comienza a brotar el agua por el pitillo esta es la
reacción
que
sucede
durante
el
procedimiento.
8. como varían los resultados si la cantidad de agua fuera la misma en ambas botellas.
Si la cantidad de agua fuera la misma en ambas botellas el procedimiento sería similar pues
las sustancias se van a separar pero la diferencia sería que la cantidad de agua que saldría
de los pitillos va hacer la misma y con la misma velocidad.
CONCLUSIONES.



Al medir el Calor Especifico de un material (Ce). Tendremos que entablar la relación
que existe entre su masa, su temperatura inicial (T1) y el equilibrio térmico (TF)que este
alcanza ;y así poder realizar la formula ya que al despejarla obtendremos el calor
especifico que estamos buscando, claro está reemplazando valores, obtenidos en el
laboratorio.
Entendí que un cambio de temperatura está ligado a un cambio químico, como por
ejemplo el cambio de temperatura de solido a liquido (el hielo convertido en agua, esto
se debe al ambiente en que se encuentra la sustancia, o por factores externos que
permiten un cambio en ellas, como el calor natural, o le accidental como las llamas de la
estufa, etc. que producen la evaporación del agua a los 100° C.
Comprendimos que en la relación de estas sustancias habrá una que cede calor, aquella
siempre es, cualquier metal bien sea el (aluminio, cobre, hierro, etc.) y otra que adsorbe
el calor, por supuesta estamos hablando del agua.
REFERENCIAS
BIBLIOGRÁFICAS
Wikipedia,Laenciclopedialibre
http://es.wikipedia.org/wiki/Calor_espec%C3%ADfico