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Calor Específico Resumen

En nuestra última práctica de laboratorio realizamos el proceso de interacción entre los objetos y nuestro fluido para poder determinar los calores específicos de los diferentes materiales, aplicando el método del calor latente de fusión y vaporización del agua, debido a la interacción en la cual se encuentra los materiales dados en el laboratorio calentados previamente y el agua dada a una temperatura de medio ambiente.

Abstract In our last lab make the process of interaction between objects and our fluid to determine the specific heats of various materials, using the method of melting and latent heat of vaporization of water due to the interaction which is the materials given in the laboratory and water previously heated to a temperature given environment.

Objetivo General Hallar el calor específico de los materiales a través de la combinación de estos en el agua. Objetivo Especifico Aplicar los conocimientos adquiridos en las clases teóricas para la solución del calor específico. Analizar el factor de error que presenta los calores específicos analizados.

Marco Teórico El calor específico 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) Es una propiedad intensiva de la materia, por lo que es representativo de cada sustancia. El término "calor específico" tiene su origen en el trabajo del físico Joseph Black, quien realizó variadas medidas calorimétricas y usó la frase “capacidad para el calor” El calor específico medio (C) correspondiente a un cierto intervalo de temperaturas define en la forma:

se


Sustancia

Fase

cp cp cv Capacidad (másico) (molar) (molar) calorífica volumétrica kJ·kg−1·K−1 J·mol −1·K−1 J·mol −1·K−1 J cm-3 K-1

Aluminio sólido

0,897

24,2

2,422

Cobre

sólido

0,385

24,47

3,45

Plomo

sólido

0,127

26,4

1,44

Agua

líquido (25 °C)

4,1813

75,327

74,53

4,184

Tabla de diferentes calores específicos para este laboratorio

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL Materiales Calorímetro Sensor de Temperatura ligado con el Data Studio Balanza Agua Objetos a analizar: Aluminio, Cobre, Plomo. Generador de Vapor Procedimiento Empezamos con medir los objetos para conocer su masa. Igualmente para el calorímetro se medirá con y sin agua para hallar la masa de ésta. Mientras hacemos lo anterior, vamos calentando el agua que está contenida en el Generador de vapor. Cuando el agua del generador de vapor está próximo a su punto de ebullición, metemos cuidadosamente un objeto para que se el calor del agua se conduzca en el objeto. Luego de que el objeto a analizar, alcance su punto final de temperatura, lo sacamos rápidamente hacia el calorímetro con agua a temperatura ambiente para que éste conduzca el calor hacia el agua, y haga el intercambio. En el momento que está en el calorímetro con agua metemos el sensor de temperatura para medir la temperatura final que termina dando por el equilibrio térmico entre los dos objetos en interacción. Se repite para los demás cuerpos.


Datos Obtenidos Aluminio Masa (g) T Inicial ( C ) T Final ( C )

Cobre

198,14 100 37,1

193,14 100 32,5

Plomo 227,07 100 28,8

Procedimiento para llegar a resultados

Para el ejemplo del aluminio

Para los demรกs se hace el mismo procedimiento hasta llegar al resultado


Se aprecian valores diferentes para calores específicos de los distintos materiales. ¿Cuál es la explicación de este hecho? Como habíamos dicho en el Marco Teórico, el calor específico es una propiedad intensiva de la materia, es decir, que sus valores no son inalterados al subdividir el sistema en varios subsistemas, por lo que no dependen de la cantidad de sustancia. Esto conlleva que su estructura química, molecular, etc. es única y presente sus propio valor de Calor Especifico. Se tienen tres muestras: aluminio, cobre y plomo de igual masa a una misma temperatura de 100 °C y se enfrían introduciéndola en agua a temperatura de 27 °C, ¿Cuál cede mayor cantidad de calor? Explique Se necesitan los calores específicos de las tres muestras

Esto quiere decir que por ejemplo para el plomo, se requieren 0,127 kJ de calor necesarios para aumentar en 1 K la temperatura de 1 kg de la muestra. En comparación con las demás que se requieren más calor para aumentar 1 K de 1 kg del aluminio y del cobre. Con esto, decirnos que el Calor especifico del plomo cede mayor cantidad de calor

Cobre

Aluminio

Plomo


Conclusión Como pudimos observar en los diferentes materiales que existen en la naturaleza poseen diferentes calores específicos, por lo cual se encuentran materiales que se “enfrían” o “calientan” sin efectuar tanto trabajo.


Laboratorio Calor Especifico