UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOSUniversidad del Per,
DECANA DE AMERICA
FACULTAD DE CIENCIAS FISICASLaboratorio de Qumica
GeneralAbsorcin de calor y Energa Profesor: Santos Alvarez Lopez
Curso: Qumica General Horario: Lunes 15:00 17:00 hrs. Integrantes:
Alarcn Fernandez, Jos Luis ---------15130126 Ayala Mamani, Roberto
Antoni---------15130206 Chiclla Noblega, Jesus Francisco
------13130169 Sanchez Flores, Fernando Andres-----15130175
FUNDAMENTOS TERICOS Calor:Se refiere al flujo de energa entre
dos cuerpos que se encuentran a diferentes temperaturas. Se
establece que el flujo de calor es desde un cuerpo caliente a un
cuerpo frio.
Capacidad calorfica:La capacidad calorfica (C) de una sustancia
es la cantidad de calor necesario para elevar un grado Celsius la
temperatura de una cantidad determinada de sustancia. La capacidad
calorfica es una propiedad extensiva. Existe una relacin entre la
capacidad calorfica y el calor especifico ; Donde m es la masa de
la sustancia en gramos.Si se conoce el calor especifico y la
cantidad de sustancia, entonces el cambio en la temperatura de una
muestra () indicara la cantidad de calor (q) que se ha absorbido o
liberado en un proceso en particular. Donde El signo convencional
de q es igual que para el cambio de entalpia que es positivo para
procesos endotrmicos y negativo para procesos exotrmicos.
Capacidad calorfica molar:Es la cantidad de calor necesaria para
elevar en un grado kelvin la temperatura de un mol de una
sustancia. Por lo general est referido a los gases Cp
(calentamiento a presin constante) y Cv (calentamiento a volumen
constante).Cp
Calor especifico (c.e.):Es la cantidad de calor necesaria para
que la temperatura de masa de un cuerpo puro, diferente del agua,
ascienda de T0 a Tf dependa de la naturaleza de ese cuerpo. De ello
se deriva la definicin de calor especfico numricamente igual a la
cantidad de calor necesaria para elevar un grado de la temperatura
de la unidad de masa del cuerpo considerado. Se dice que la
cantidad de calor que se debe proporcionar a la masa (m) de un
cuerpo puro para que su temperatura vari de T0 a Tf viene expresada
por la siguiente formula: Dnde: Ce es igual al calor especifico
medio entre T0 y Tf Para verificar el calor especfico se emplea la
siguiente formula: Calor especifico de algunas
sustancias:SUSTANCIACALOR ESPECIFICO
Aluminio0,900
Oro0,129
C (grafito)0,720
C (diamante)0,502
Cobre0,385
Hierro0,444
Mercurio0,139
Agua4,184
Etanol2,46
Calor de un slido o un lquido (Q)El calor ganado o perdido ya
sea por un slido o un lquido se determina con la ecuacin: Dnde: Tf
= temperatura final, T0= temperatura inicial.
Calorimetra:Segn las teoras que iniciaron el estudio de la
calorimetra, el calor era una especie de fluido muy sutil que se
produca en las combustiones y pasaba de unos cuerpos a otros,
pudiendo almacenarse en ellos en mayor o menor cantidad.
Posteriormente, se observ que, cuando se ejerca un trabajo mecnico
sobre un cuerpo (al frotarlo o golpearlo) apareca calor, hecho que
contradijo el principio de la conservacin de la energa, ya que
desapareca una energa en forma de trabajo mecnico, adems de que se
observaba la aparicin de calor sin que hubiese habido combustin
alguna. Benjamn Thompson puso en evidencia este hecho cuando diriga
unos trabajos de barrenado de caones observando que el agua de
refrigeracin de los taladros se calentaba durante el proceso. Para
explicarlo, postulo la teora de que el calor era una forma de
energa. Thompson no consigui demostrar que hubiese conservacin de
energa en el proceso de transformacin de trabajo en calor, debido a
la imprecisin en los aparatos de medidas que uso. Posteriormente,
Prescott Joule logro demostrarlo experimentalmente, llegando a
determinar la cantidad de calor que se obtiene por cada unidad de
trabajo que se consume, que se obtiene por cada unidad de trabajo
que se consume, que es de 0,239 caloras por cada joule de trabajo
que se transforma en calor.La calorimetra es la rama de la
termodinmica que mide la cantidad de energa generada en procesos de
intercambio de calor. El calormetro es el instrumento que mide
dicha energa. MATERIALES Y REACTIVOS Vaso de presipitado de vidrio
de 250ml. Una cocina electica. Probeta de 100ml. Un termometro de
100C + 0,1. H2O. Muestra solida de plomo (Pb).
PROCESO EXPERIMENTALDeterminacion de la constante del
calorimetro K cal/grado En un vaso de vidrio pyrex que servira de
calorimetro agregar 200 g de agua potable. Tome la temperatura del
agua T1.
Coloque 200 g de agua en un segundo vaso de vidrio pyrex de 250
ml y caliente hasta una temperatura entre 35 a 40. Anote la
temperatura T2.T2 = 350C
Inmediatamente endriar el termometro con abundante agua
fria.
Vierta los 200g de agua caliente en el calorimetro, agite con
cuidado y anote la variacion de temperatura cada 1 segundos. Anote
la maxima temperatura que alcancanza el sistema Tm Calor ganado =
calor ganado por calorimetro + calor ganado por el H2O del .
calorimetroCalor perdido = calor perdido por el H2O del vaso 2.Tm=
29C
De la expresion anterior se determina el valor de K cal/grado (o
Joule/grado)
Determinacion del calor especifico de un solido Coloque 200g de
agua en el calorimetro. Medir temperatura T1 T1=19C
Pesa 50 gramos de la muestra de Plomo y coloquenla en el vaso
2Wmuestra = 49,3 g
Calentar los perdigones en un bao de arena durante 10 minutos.
Luego medir temperatura de solidos T2 . T2= 109C
Introducir y sumergir la muestra solida con mucho cuidado, en el
agua del calorimetro y cada 10 segundos anotar los cambios de
temperatura. Medir la temperatura del sistema calorimetrico Tm
Calor perdido = calor perdido por la muestra solida del vaso 2Calor
ganado = calor ganado por el calorimetro + calor ganado por el H2O
. del calorimetro10 minutos despues
CUESTIONARIO Calcular el valor de la constante del calorimetro K
(cal/grado)
Determinar el calor especifico de la muestra solida que indica
el profesor. Fetermine el % de error relativo.
Ce plomo teorico = 0,13
Fundamente el resultado del a pregunta (2) y que consideraciones
se debe tener en cuenta en la practica si este % de error es muy
alto.El plomo al estar a 109C e inmediatamente sumergido en el
calorimetro, este le transfiere calor al agua del calorimetro.
Hasta que los dos esten a la misma temperatura que es 23C, luego
asumiendo que el calor especifico del agua es 1 a la temperatura de
19C, entonces aplicando Qperdido = Qganado. Se puede determinar el
valor del calor especifico, conoci el valor de la capacidad
calorifica del calorimetro, determinado en el experimento N1. Se
debe tener en cuenta que el porcentaje de error pudo ser muy alto
debido a:1. Las piedras de Pb no tienen el 100 de pureza.2. La
temperatura maxima que alcanzaron las piedras de Pb pudo haber sido
mas de 109C. No es facil determinarlo con el termometro ya que solo
soporta hasta 110C.3. En el momento de calentar el Pb en bao de
arena, estas no se calientan de manera uniforme.4. La Tm del
sistema pone en tela de juicio que no se calentaron uniformemente
las piedras de Pb, pues esta debio ser 28,8C5. La temperatura del
medio ambiente tampoco ayudo mucho, pues esta debio ser 22C.
BIBLIOGRAFA
http://www.monografias.com/trabajos24/energia-calor/energia-calor.shtml
http://acer.forestales.upm.es/basicas/udfisica/asignaturas/fisica/termo1p/calor.html
https://www.youtube.com/results?search_query=calorimetria Qumica
General8va edicin (2003)Ralph H. Petrucci, William S. Harwood, F.
Geoffrey HerringEd. Prentice HallPginas 223 229, 241 243