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[LABORATORIO
: CALOR SENSIBLE SENSIBLE Y CALOR LATENTE CALORIMETRO]
ESIA -2016
CALOR SENSIBLE Y CALOR LATENTE CALORIMETRO
I.
OBJETIVOS:
Determinación de la capacidad calorífica de un sistema o constante del calorímetro. Aprender las relaciones fundamentales de la calorimetría con la termodinámica y la termoquímica. II.
FUNDAMENTO TEÓRICO:
Complementario a la teoría dada en clases. En el sistema internacional de unidades (si), se utiliza como unidad de energía el joule (j), siendo la equivalencia: 1 caloría = 4.184 julios Para evaluar la cantidad de energía calorífica absorbida o desprendida por un cuerpo o sustancia, por un cambio en su temperatura, vale decir el calor sensible, se parte de la siguiente relación: =
Podemos derivar entonces la siguiente expresión para evaluar el calor sensible en líquidos y sólidos: = × × ∆ Dónde: Q = energía calorífica trasferida (calorías) m = masa de la sustancia sustancia (gramos) cs = calor especifico de la sustancia ( caloría/gramo °C) T = variación de temperatura (°C).
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En la ecuación (2) se pueden agrupar los dos primeros términos del segundo miembros en un solo, denominado capacidad calorífica C, o factor de capacidad, siendo T el factor de intensidad, de donde: = ∆
Cuando una sustancia sufre un cambio de estado físico o mejor un cambio de fase, por ejemplo el agua, para pasar de líquido a vapor, absorbe un determinada cantidad de calor sin que se produzca una variación apreciable en la temperatura, si la sustancia se condensa, entonces se elimina la misma cantidad de calor que absorbido al vaporizarse; este calor “oculto” o “escondido” es el llamado calor la tente o también calor de trasformación. Para llevar a cabo mediciones experimentales de calores latentes, se suelen utilizar los instrumentos llamados calorímetros. Estos son instrumentos que sirven para la determinación experimental de los intercambios caloríficos. El calorímetro es un sistema aislado, de tal manera que no haya intercambio de calor con el medio ambiente. Se utilizan usualmente como calorímetro a los llamados vasos Dewar (frasco termo), que no cumplen exactamente con el requisito de no intercambiar calor con el medio ambiente. Un sistema calorímetro que se emplea con mucha frecuencia en calorimetría Si aplicamos la ecuación (3) para evaluar el calor absorbido o cedido por el sistema calorimétrico, tenemos que es necesario conocer el factor capacidad C. Este factor toma entonces el nombre de constante del sistema calorimétrico “k” y se expresa en unidades de calorías/°C o equivalente. Tendremos entonces el nombre de constante del sistema calorimétrico “k” y se expresa en unidades de calorías/° C. Tendremos entonces:
= ∆
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Esta ecuación es utilizada para evaluar el calor absorbido (o cedido) por el sistema calorimétrico, que para simplificar diremos simplemente al realizar el balance energético: “calor ganado (o cedido) por el calorímetro”, y la constante “k” llamaremos simplemente “constante del calorímetro”, aunque este valor expresa propiamente la capacidad calorífica del sistema calorimétrico. “equivalente en agua del calorímetro que se define como la cantidad de agua requerida para absorber la misma cantidad de calor absorbida por el calorímetro y sus partes componentes, incluyendo el baño de agua. III.
MATERIALES:
Vaso Dewar con tapa y agitador. 2 vasos de pp de 250ml 2 probetas de 100 ml 2 termómetros Trípode Rejillas Cocinilla Soporte universal Tubo de goma Tubo de vidrio Tapón de jebe bihoradado Cronometro Piedras de ebullición Trozos de hielo Tecnopor
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