Informe de Laboratorio5 fisica
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CALOR ESPECIFICO DE SOLIDOS UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS CURSO : Fisica I (CB 302 U ) PROFESOR : San Bartolome Montero Jaime INTEGRANTES : Baldera Alvarado Jhair Enrique 20120112e Lino Yupanqui Luis Hernan 20122046j Lopez Zamudio Lizeth Kendy 20124050d Gamarra Padilla Justo Isaac 20124060j FECHA DE ENTREGA : 01-07-2013
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CALOR ESPECIFICO DE SOLIDOS
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA
FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS
CURSO Fisica I (CB 302 U )
PROFESOR San Bartolome Montero Jaime
INTEGRANTES
Baldera Alvarado Jhair Enrique 20120112eLino Yupanqui Luis Hernan 20122046jLopez Zamudio Lizeth Kendy 20124050dGamarra Padilla Justo Isaac 20124060j
FECHA DE ENTREGA 01-07-2013
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CALOR ESPECIacuteFICO DE SOacuteLIDOS
1- OBJETIVOS
Determinar el calor especiacutefico de muestras soacutelidas
Determinar la capacidad caloriacutefica del caloriacutemetro
en forma experimental
2- FUNDAMENTO TEOacuteRICO
La Termodinaacutemica es el campo de la fiacutesica que describe
y relaciona las propiedades fiacutesicas de sistemas
macroscoacutepicos (conjunto de materia que se puede aislar
espacialmente y que coexiste con un entorno infinito e
imperturbable) de materia y energiacutea El estado de un
sistema macroscoacutepico en equilibrio puede describirse
mediante variables termodinaacutemicas propiedades medibles
como la temperatura la presioacuten o el volumen
Es posible identificar y relacionar entre siacute muchas
otras variables (como la densidad el calor especiacutefico
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la compresibilidad o el coeficiente de expansioacuten
teacutermica) con lo que se obtiene una descripcioacuten maacutes
completa de un sistema y de su relacioacuten con el entorno
Cuando un sistema macroscoacutepico pasa de un estado de
equilibrio a otro se dice que tiene lugar un proceso
termodinaacutemico
La Termoquiacutemica es parte de la termodinaacutemica quiacutemica
que trata exclusivamente de la energiacutea caloriacutefica que
acompantildea a un proceso quiacutemico es decir estudia las
leyes y fenoacutemenos teacutermicos en las combinaciones
quiacutemicas
CALORIacuteA
Es la cantidad de calor que debe entregarse o quitarse
a un gramo de agua para variarle su temperatura en un
grado Celsius Matemaacuteticamente podemos definirlo asiacute
Donde
Q calor
m masa de la sustancia
Q = ce m (Tf -
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ce calor especiacutefico de la sustancia
Tf Temperatura final
Ti temperatura inicial
CAPACIDAD CALORIacuteFICA DE UNA SUSTANCIA
Cc=Q
(TfminusTi)
Es la cantidad de calor necesario para elevar la
temperatura de cualquier sustancia en 1ordmC oacute 1K (JK)
Matemaacuteticamente para nuestro intereacutes define asiacute
Cc capacidad caloriacutefica
Q calor
Tf Temperatura final
Ti temperatura inicial
CALORIacuteMETRO
Es un recipiente que se usa para calcular calores
especiacuteficos Eacuteste recipiente estaacute aislado
convenientemente para evitar peacuterdida de calor
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bull Primera ley de la termodinaacutemica Ley de la
conservacioacuten de la energiacutea
Q ganado = Q perdido
Equivalente a Q ganado + Q perdido =
0
Donde
Q ganado es (+)
Q perdido es (-)
En general se da para maacutes de una sustancia que pierden
y ganan calor
CALOR
Se designa con el nombre de calor (Q) a la energiacutea en
traacutensito que fluye desde una parte de un sistema a otra
o de un sistema a otro en virtud uacutenicamente de una
diferencia de temperatura Por convencioacuten se considera
que Q es positivo cuando es absorbido por el sistema y
negativo en caso contrario El calor Q no es funcioacuten de
las variables termodinaacutemicas sino que depende de la
trayectoria Es decir que el calor intercambiado en un
proceso infinitesimal es un diferencial inexacto
Cuando un sistema absorbe (o cede) una determinada
cantidad de calor puede ocurrir que
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a) Experimente un cambio en su temperatura
b) Experimente un cambio de fase a temperatura
constante
Caso en que el intercambio de calor ocasiona cambio
de temperatura
Si durante la absorcioacuten de Q unidades de calor un
sistema experimenta un cambio de temperatura de ti a tf
se define como capacidad caloriacutefica media del sistema a la
razoacuten
Si tanto Q como tf - ti se hacen cada vez menores esta
razoacuten tiende hacia la capacidad caloriacutefica instantaacutenea o
simplemente capacidad caloriacutefica
Se denomina capacidad caloriacutefica especiacutefica o calor
especiacutefico de un sistema a su capacidad caloriacutefica por
unidad de masa o mol y se la designa con c de modo que
C = m c
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El calor especiacutefico de una sustancia puede ser
negativo positivo nulo o infinito dependiendo del
proceso que experimente el sistema durante la
transferencia de calor Soacutelo tiene un valor definido
para un proceso determinado Por lo tanto la capacidad
caloriacutefica de un sistema depende tanto de la naturaleza
del sistema como del proceso particular que el sistema
experimenta
La capacidad caloriacutefica en un proceso durante el cual
el sistema se somete a una presioacuten hidrostaacutetica externa
constante se denomina capacidad caloriacutefica a presioacuten
constante y se representa por Cp El valor de Cp para
un sistema determinado depende de la presioacuten y de la
temperatura Si el sistema se mantiene a volumen
constante mientras se le suministra calor la capacidad
caloriacutefica correspondiente se denomina capacidad
caloriacutefica a volumen constante y se representa por Cv
Debido a las grandes tensiones que se producen cuando
se calienta un soacutelido o un liacutequido al que se le impide
su expansioacuten las determinaciones experimentales de Cv
en soacutelidos y liacutequidos son difiacuteciles y por ello se mide
generalmente la magnitud Cp
La cantidad total que fluye en un sistema en cualquier
proceso viene dado por
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Dentro de un intervalo de temperaturas en el cual C
puede considerarse constante
Cuanto mayor es la capacidad caloriacutefica del sistema
menor es la variacioacuten de temperatura para un flujo
determinado y en realidad haciendo la capacidad
caloriacutefica lo suficientemente grande la variacioacuten de
temperatura puede hacerse tan pequentildea como se desee Un
sistema cuya capacidad caloriacutefica es muy grande se
denomina fuente teacutermica y se caracteriza por el hecho de
que se le puede entregar o quitar cualquier cantidad de
calor sin que se produzca en eacutel una variacioacuten de
temperatura apreciable Una forma de obtener una fuente
teacutermica es tomar una gran masa de sustancia (por
ejemplo el mar o un riacuteo pueden considerarse como tal)
Caso en que el intercambio de calor ocasiona un
cambio de fase sin cambio de temperatura
Se han considerado anteriormente los cambios de fase
correspondientes a sustancias puras pero no se ha
hecho hasta el momento ninguna referencia al trabajo o
calor que acompantildean a dichos procesos
Consideacuterese un tramo de la curva pV de un proceso
isoteacutermico en la regioacuten soacutelido-liacutequido en la liacutequido-
vapor o en la soacutelido-vapor Si se entrega calor al
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sistema esta energiacutea se utilizaraacute en el cambio de
fase
sin que el sistema experimente un cambio de
temperatura La razoacuten entre el calor absorbido Q y la
masa m del sistema que experimenta el cambio de fase se
denomina calor latente de transformacioacuten l1048576 Es decir que
CALOR ESPECIacuteFICO
El calor especiacutefico o maacutes formalmente la capacidad
caloriacutefica especiacutefica de una sustancia es una magnitud
fiacutesica que indica la capacidad de un material para
almacenar energiacutea interna en forma de calor
Matemaacuteticamente el calor especiacutefico es la razoacuten entre
la capacidad caloriacutefica de un objeto y su masa
El calor especiacutefico se define de la siguiente forma
Donde es el calor que se entra o sale de la
sustancia es la masa (se usa una n cuando la
medicioacuten es molar) es el calor especiacutefico de la
sustancia y es el incremento de temperatura
3- EQUIPOS Y MATERIALES
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Un caloriacutemetro de mezclas El caloriacutemetro es un
instrumento que sirve para medir las cantidades
de calor suministradas o recibidas por los cuerpos
Es decir sirve para determinar el calor especiacutefico
de un cuerpo asiacute como para medir las cantidades de
calor que liberan o absorben los cuerpos
Un termoacutemetro
Un mechero a gas
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Una olla para calentar agua
Un soporte universal
Un matraz de 200 oacute 250 ml una probeta
Una balanza
3 piezas de materias soacutelido
Aluminio Plomo Hierro
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Agua
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4-PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
1 Determinar la capacidad caloriacutefica (o equivalente
en agua) del caloriacutemetro
- Coloque dentro del caloriacutemetro
una cantidad de agua a
temperatura menor que la
temperatura del ambiente
- Deje que se establezca el equilibrio y mida la
temperatura en este instante (T1)
- Caliente el agua en la olla a una temperatura (T2)
y coloque una cantidad de esta agua en el
caloriacutemetro
- Mida nuevamente la temperatura de equilibrio T
2 Calor especiacutefico de los soacutelidos
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- Coloque una cantidad de agua en el caloriacutemetro y
deje que se establezca el equilibrio Mida la
temperatura (T1)
- Sumergiendo en agua caliente eleve la temperatura
del soacutelido hasta una temperatura T2
- Sumerja el cuerpo a temperatura T2 dentro del agua
a temperatura T1 y mida la temperatura de
equilibrio T
5- DATOS EXPERIMENTALES
A) Para la determinacioacuten de la capacidad caloriacutefica
del caloriacutemetro
B) Para el caacutelculo de los calores especiacuteficos de lossoacutelidos
Solido de metal hierro Plomo aluminoMasa del soacutelido 01184Kg 00921Kg 00195KgMasa del caloriacutemetro 0446Kg 0446Kg 0446KgMasa del caloriacutemetro con agua 0606Kg 0606Kg 0606KgMasa de agua 0160Kg 0160Kg 0160Kg
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Masa del caloriacutemetro (Kg) 0446 KgMasa de agua (Kg) 0160 KgTemperatura de Equilibrio (Ta) ordmK 293 KMasa de agua temperatura Tb 0160 KgTemperatura de equilibrio T 320 KCapacidad caloriacutefica del caloriacutemetro 355 cal
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Calor especifico del caloriacutemetro (JKgdegK)
355 355 355
Temperatura inicial del solido (degK) 338 327 325Temperatura inicial del agua (degK) 293 293 293Temperatura inicial del caloriacutemetro (degK)
293 293 293
6- ANAacuteLISIS DE DATOS
A) Para el caacutelculo de los calores especiacuteficos de los
soacutelidos
Para el Hierro
Cambio de temperatura del agua 7degK
Cambio de temperatura del
caloriacutemetro
7degK
Calor ganado por el agua 1120Kcal
Calor ganado por el caloriacutemetro 02485Kcal
Total de calor ganado 13685
Kcal
Calor perdido por el soacutelido 13685
Kcal
Cambio de temperatura del
solido
-38degK
Con los datos obtenidos y aplicando la siguiente
ecuacioacuten
Cc (Tm-Taf) + Vaf(Tm-Taf)
maluminio(T2-Tm)Ce =
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El calor especiacutefico del hierro es
Ce 0098
KcalKgdegk
El error experimental es
error=(valorrealminusvalorexper)valorreal
lowast100=(|01075minus0098 |)lowast100
01075=8
Para el Plomo
Cambio de temperatura del agua 4degK
Cambio de temperatura del
caloriacutemetro
4degK
Calor ganado por el agua 0640Kcal
Calor ganado por el caloriacutemetro 0142Kcal
Total de calor ganado 0782 Kcal
Calor perdido por el soacutelido 0782Kcal
Cambio de temperatura del solido -26K
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Con los datos obtenidos y aplicando la siguiente
ecuacioacuten
Cc (Tm-Taf) + Vaf(Tm-Taf)
maluminio(T2-Tm)
El calor especiacutefico del Plomo es
El error experimental es
error=(valorrealminusvalorexper)
valorreallowast100=
(|0024minus0051 |)lowast1000024
=32
Para el Aluminio
Cambio de temperatura del agua 2degK
Cambio de temperatura del
caloriacutemetro
2degK
Calor ganado por el agua 0320Kcal
Calor ganado por el caloriacutemetro 0071Kcal
Total de calor ganado 0391 Kcal
Ce =
18
Ce 0051kcalkgdegk
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Calor perdido por el soacutelido 0391 Kcal
Cambio de temperatura del solido -28degK
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Con los datos obtenidos y aplicando la siguiente
ecuacioacuten
Cc (Tm-Taf) + Vaf(Tm-Taf)
maluminio(T2-Tm)
El calor especiacutefico del aluminio es
El error experimental es
error=(valorrealminusvalorexper)
valorreallowast100=
(|0214minus0188 |)lowast1000214
=1214
7 RECOMENDACIONES
- Se debe usar una rejilla de asbesto al momento de
calentar el agua para que el calor se distribuya
uniformemente por toda la olla y no calculemos una
temperatura caliente de los soacutelidos erroacutenea
Ce =
20
Ce 0188KcalKg
degk
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- Procurar que la llama del mechero no sea muy
fuerte ademaacutes debe mantenerse uniforme
- Para medir la temperatura previamente hay que
agitar bien el agua que contiene el recipiente
- El caloriacutemetro debe estar calorifugado (debe ser
lo maacutes ldquoadiabaacuteticordquo posible)
- Para determinar la capacidad caloriacutefica del
caloriacutemetro hay que medir primera el volumen de
agua antes de calentarla y no al reveacutes
7- CONCLUSIONES
- El incremento de temperatura de los cuerpos cuando
se calientan es aproximadamente proporcional a la
energiacutea suministrada
- Es demostrado que masas iguales de distinta
naturaleza y a igual temperatura almacenan
distinta cantidad de calor para cuantificar este
fenoacutemeno hay que hacer uso del concepto de calor
especiacutefico
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- La temperatura final que se halla teoacutericamente
varia un poco respecto a la que se obtiene por
medio del sensor de temperatura (termoacutemetro) pues
en ocasiones la temperatura medida variacutea un poco
- Demostramos que cuando se pone en contacto dos
cuerpos a distinta temperatura se produciraacute una
ldquopeacuterdida de calorrdquo del cuerpo a mayor temperatura
(o maacutes caliente) y una ldquoganancia de calorrdquo del
cuerpo a menor temperatura (o maacutes friacuteo) esto es
lo que dice el principio de conservacioacuten de la
energiacutea Si los dos cuerpos tienen la misma
temperatura no habraacute peacuterdida ni ganancia de
calor
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BIBLIOGRAFIacuteA
-SERWAY BEICHNER FIacuteSICA PARA CIENCIAS E
INGENIERIacuteA Tomo II Ed Mc-Graw Hill 5ta
Edicioacuten
-wwwscehuessbwebfisicaestadisticatermo
Termohtml
-wwwesencartamsncomencyclopedia_
761560839Calorimetriacuteahtml
-wwwunedes094258contenido
tecnicascalorimetriacalorimetriahtm
-wwwscehuessbwebfisica
estadisticaotroslatentelatentehtm
-wwwfispucd-jalfarofis1522OndsyCalortermo1
termo1html
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CALOR ESPECIacuteFICO DE SOacuteLIDOS
1- OBJETIVOS
Determinar el calor especiacutefico de muestras soacutelidas
Determinar la capacidad caloriacutefica del caloriacutemetro
en forma experimental
2- FUNDAMENTO TEOacuteRICO
La Termodinaacutemica es el campo de la fiacutesica que describe
y relaciona las propiedades fiacutesicas de sistemas
macroscoacutepicos (conjunto de materia que se puede aislar
espacialmente y que coexiste con un entorno infinito e
imperturbable) de materia y energiacutea El estado de un
sistema macroscoacutepico en equilibrio puede describirse
mediante variables termodinaacutemicas propiedades medibles
como la temperatura la presioacuten o el volumen
Es posible identificar y relacionar entre siacute muchas
otras variables (como la densidad el calor especiacutefico
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la compresibilidad o el coeficiente de expansioacuten
teacutermica) con lo que se obtiene una descripcioacuten maacutes
completa de un sistema y de su relacioacuten con el entorno
Cuando un sistema macroscoacutepico pasa de un estado de
equilibrio a otro se dice que tiene lugar un proceso
termodinaacutemico
La Termoquiacutemica es parte de la termodinaacutemica quiacutemica
que trata exclusivamente de la energiacutea caloriacutefica que
acompantildea a un proceso quiacutemico es decir estudia las
leyes y fenoacutemenos teacutermicos en las combinaciones
quiacutemicas
CALORIacuteA
Es la cantidad de calor que debe entregarse o quitarse
a un gramo de agua para variarle su temperatura en un
grado Celsius Matemaacuteticamente podemos definirlo asiacute
Donde
Q calor
m masa de la sustancia
Q = ce m (Tf -
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ce calor especiacutefico de la sustancia
Tf Temperatura final
Ti temperatura inicial
CAPACIDAD CALORIacuteFICA DE UNA SUSTANCIA
Cc=Q
(TfminusTi)
Es la cantidad de calor necesario para elevar la
temperatura de cualquier sustancia en 1ordmC oacute 1K (JK)
Matemaacuteticamente para nuestro intereacutes define asiacute
Cc capacidad caloriacutefica
Q calor
Tf Temperatura final
Ti temperatura inicial
CALORIacuteMETRO
Es un recipiente que se usa para calcular calores
especiacuteficos Eacuteste recipiente estaacute aislado
convenientemente para evitar peacuterdida de calor
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bull Primera ley de la termodinaacutemica Ley de la
conservacioacuten de la energiacutea
Q ganado = Q perdido
Equivalente a Q ganado + Q perdido =
0
Donde
Q ganado es (+)
Q perdido es (-)
En general se da para maacutes de una sustancia que pierden
y ganan calor
CALOR
Se designa con el nombre de calor (Q) a la energiacutea en
traacutensito que fluye desde una parte de un sistema a otra
o de un sistema a otro en virtud uacutenicamente de una
diferencia de temperatura Por convencioacuten se considera
que Q es positivo cuando es absorbido por el sistema y
negativo en caso contrario El calor Q no es funcioacuten de
las variables termodinaacutemicas sino que depende de la
trayectoria Es decir que el calor intercambiado en un
proceso infinitesimal es un diferencial inexacto
Cuando un sistema absorbe (o cede) una determinada
cantidad de calor puede ocurrir que
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a) Experimente un cambio en su temperatura
b) Experimente un cambio de fase a temperatura
constante
Caso en que el intercambio de calor ocasiona cambio
de temperatura
Si durante la absorcioacuten de Q unidades de calor un
sistema experimenta un cambio de temperatura de ti a tf
se define como capacidad caloriacutefica media del sistema a la
razoacuten
Si tanto Q como tf - ti se hacen cada vez menores esta
razoacuten tiende hacia la capacidad caloriacutefica instantaacutenea o
simplemente capacidad caloriacutefica
Se denomina capacidad caloriacutefica especiacutefica o calor
especiacutefico de un sistema a su capacidad caloriacutefica por
unidad de masa o mol y se la designa con c de modo que
C = m c
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El calor especiacutefico de una sustancia puede ser
negativo positivo nulo o infinito dependiendo del
proceso que experimente el sistema durante la
transferencia de calor Soacutelo tiene un valor definido
para un proceso determinado Por lo tanto la capacidad
caloriacutefica de un sistema depende tanto de la naturaleza
del sistema como del proceso particular que el sistema
experimenta
La capacidad caloriacutefica en un proceso durante el cual
el sistema se somete a una presioacuten hidrostaacutetica externa
constante se denomina capacidad caloriacutefica a presioacuten
constante y se representa por Cp El valor de Cp para
un sistema determinado depende de la presioacuten y de la
temperatura Si el sistema se mantiene a volumen
constante mientras se le suministra calor la capacidad
caloriacutefica correspondiente se denomina capacidad
caloriacutefica a volumen constante y se representa por Cv
Debido a las grandes tensiones que se producen cuando
se calienta un soacutelido o un liacutequido al que se le impide
su expansioacuten las determinaciones experimentales de Cv
en soacutelidos y liacutequidos son difiacuteciles y por ello se mide
generalmente la magnitud Cp
La cantidad total que fluye en un sistema en cualquier
proceso viene dado por
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Dentro de un intervalo de temperaturas en el cual C
puede considerarse constante
Cuanto mayor es la capacidad caloriacutefica del sistema
menor es la variacioacuten de temperatura para un flujo
determinado y en realidad haciendo la capacidad
caloriacutefica lo suficientemente grande la variacioacuten de
temperatura puede hacerse tan pequentildea como se desee Un
sistema cuya capacidad caloriacutefica es muy grande se
denomina fuente teacutermica y se caracteriza por el hecho de
que se le puede entregar o quitar cualquier cantidad de
calor sin que se produzca en eacutel una variacioacuten de
temperatura apreciable Una forma de obtener una fuente
teacutermica es tomar una gran masa de sustancia (por
ejemplo el mar o un riacuteo pueden considerarse como tal)
Caso en que el intercambio de calor ocasiona un
cambio de fase sin cambio de temperatura
Se han considerado anteriormente los cambios de fase
correspondientes a sustancias puras pero no se ha
hecho hasta el momento ninguna referencia al trabajo o
calor que acompantildean a dichos procesos
Consideacuterese un tramo de la curva pV de un proceso
isoteacutermico en la regioacuten soacutelido-liacutequido en la liacutequido-
vapor o en la soacutelido-vapor Si se entrega calor al
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sistema esta energiacutea se utilizaraacute en el cambio de
fase
sin que el sistema experimente un cambio de
temperatura La razoacuten entre el calor absorbido Q y la
masa m del sistema que experimenta el cambio de fase se
denomina calor latente de transformacioacuten l1048576 Es decir que
CALOR ESPECIacuteFICO
El calor especiacutefico o maacutes formalmente la capacidad
caloriacutefica especiacutefica de una sustancia es una magnitud
fiacutesica que indica la capacidad de un material para
almacenar energiacutea interna en forma de calor
Matemaacuteticamente el calor especiacutefico es la razoacuten entre
la capacidad caloriacutefica de un objeto y su masa
El calor especiacutefico se define de la siguiente forma
Donde es el calor que se entra o sale de la
sustancia es la masa (se usa una n cuando la
medicioacuten es molar) es el calor especiacutefico de la
sustancia y es el incremento de temperatura
3- EQUIPOS Y MATERIALES
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Un caloriacutemetro de mezclas El caloriacutemetro es un
instrumento que sirve para medir las cantidades
de calor suministradas o recibidas por los cuerpos
Es decir sirve para determinar el calor especiacutefico
de un cuerpo asiacute como para medir las cantidades de
calor que liberan o absorben los cuerpos
Un termoacutemetro
Un mechero a gas
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Una olla para calentar agua
Un soporte universal
Un matraz de 200 oacute 250 ml una probeta
Una balanza
3 piezas de materias soacutelido
Aluminio Plomo Hierro
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Agua
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4-PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
1 Determinar la capacidad caloriacutefica (o equivalente
en agua) del caloriacutemetro
- Coloque dentro del caloriacutemetro
una cantidad de agua a
temperatura menor que la
temperatura del ambiente
- Deje que se establezca el equilibrio y mida la
temperatura en este instante (T1)
- Caliente el agua en la olla a una temperatura (T2)
y coloque una cantidad de esta agua en el
caloriacutemetro
- Mida nuevamente la temperatura de equilibrio T
2 Calor especiacutefico de los soacutelidos
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- Coloque una cantidad de agua en el caloriacutemetro y
deje que se establezca el equilibrio Mida la
temperatura (T1)
- Sumergiendo en agua caliente eleve la temperatura
del soacutelido hasta una temperatura T2
- Sumerja el cuerpo a temperatura T2 dentro del agua
a temperatura T1 y mida la temperatura de
equilibrio T
5- DATOS EXPERIMENTALES
A) Para la determinacioacuten de la capacidad caloriacutefica
del caloriacutemetro
B) Para el caacutelculo de los calores especiacuteficos de lossoacutelidos
Solido de metal hierro Plomo aluminoMasa del soacutelido 01184Kg 00921Kg 00195KgMasa del caloriacutemetro 0446Kg 0446Kg 0446KgMasa del caloriacutemetro con agua 0606Kg 0606Kg 0606KgMasa de agua 0160Kg 0160Kg 0160Kg
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Masa del caloriacutemetro (Kg) 0446 KgMasa de agua (Kg) 0160 KgTemperatura de Equilibrio (Ta) ordmK 293 KMasa de agua temperatura Tb 0160 KgTemperatura de equilibrio T 320 KCapacidad caloriacutefica del caloriacutemetro 355 cal
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Calor especifico del caloriacutemetro (JKgdegK)
355 355 355
Temperatura inicial del solido (degK) 338 327 325Temperatura inicial del agua (degK) 293 293 293Temperatura inicial del caloriacutemetro (degK)
293 293 293
6- ANAacuteLISIS DE DATOS
A) Para el caacutelculo de los calores especiacuteficos de los
soacutelidos
Para el Hierro
Cambio de temperatura del agua 7degK
Cambio de temperatura del
caloriacutemetro
7degK
Calor ganado por el agua 1120Kcal
Calor ganado por el caloriacutemetro 02485Kcal
Total de calor ganado 13685
Kcal
Calor perdido por el soacutelido 13685
Kcal
Cambio de temperatura del
solido
-38degK
Con los datos obtenidos y aplicando la siguiente
ecuacioacuten
Cc (Tm-Taf) + Vaf(Tm-Taf)
maluminio(T2-Tm)Ce =
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El calor especiacutefico del hierro es
Ce 0098
KcalKgdegk
El error experimental es
error=(valorrealminusvalorexper)valorreal
lowast100=(|01075minus0098 |)lowast100
01075=8
Para el Plomo
Cambio de temperatura del agua 4degK
Cambio de temperatura del
caloriacutemetro
4degK
Calor ganado por el agua 0640Kcal
Calor ganado por el caloriacutemetro 0142Kcal
Total de calor ganado 0782 Kcal
Calor perdido por el soacutelido 0782Kcal
Cambio de temperatura del solido -26K
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Con los datos obtenidos y aplicando la siguiente
ecuacioacuten
Cc (Tm-Taf) + Vaf(Tm-Taf)
maluminio(T2-Tm)
El calor especiacutefico del Plomo es
El error experimental es
error=(valorrealminusvalorexper)
valorreallowast100=
(|0024minus0051 |)lowast1000024
=32
Para el Aluminio
Cambio de temperatura del agua 2degK
Cambio de temperatura del
caloriacutemetro
2degK
Calor ganado por el agua 0320Kcal
Calor ganado por el caloriacutemetro 0071Kcal
Total de calor ganado 0391 Kcal
Ce =
18
Ce 0051kcalkgdegk
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
Calor perdido por el soacutelido 0391 Kcal
Cambio de temperatura del solido -28degK
19
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
Con los datos obtenidos y aplicando la siguiente
ecuacioacuten
Cc (Tm-Taf) + Vaf(Tm-Taf)
maluminio(T2-Tm)
El calor especiacutefico del aluminio es
El error experimental es
error=(valorrealminusvalorexper)
valorreallowast100=
(|0214minus0188 |)lowast1000214
=1214
7 RECOMENDACIONES
- Se debe usar una rejilla de asbesto al momento de
calentar el agua para que el calor se distribuya
uniformemente por toda la olla y no calculemos una
temperatura caliente de los soacutelidos erroacutenea
Ce =
20
Ce 0188KcalKg
degk
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
- Procurar que la llama del mechero no sea muy
fuerte ademaacutes debe mantenerse uniforme
- Para medir la temperatura previamente hay que
agitar bien el agua que contiene el recipiente
- El caloriacutemetro debe estar calorifugado (debe ser
lo maacutes ldquoadiabaacuteticordquo posible)
- Para determinar la capacidad caloriacutefica del
caloriacutemetro hay que medir primera el volumen de
agua antes de calentarla y no al reveacutes
7- CONCLUSIONES
- El incremento de temperatura de los cuerpos cuando
se calientan es aproximadamente proporcional a la
energiacutea suministrada
- Es demostrado que masas iguales de distinta
naturaleza y a igual temperatura almacenan
distinta cantidad de calor para cuantificar este
fenoacutemeno hay que hacer uso del concepto de calor
especiacutefico
21
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
- La temperatura final que se halla teoacutericamente
varia un poco respecto a la que se obtiene por
medio del sensor de temperatura (termoacutemetro) pues
en ocasiones la temperatura medida variacutea un poco
- Demostramos que cuando se pone en contacto dos
cuerpos a distinta temperatura se produciraacute una
ldquopeacuterdida de calorrdquo del cuerpo a mayor temperatura
(o maacutes caliente) y una ldquoganancia de calorrdquo del
cuerpo a menor temperatura (o maacutes friacuteo) esto es
lo que dice el principio de conservacioacuten de la
energiacutea Si los dos cuerpos tienen la misma
temperatura no habraacute peacuterdida ni ganancia de
calor
22
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BIBLIOGRAFIacuteA
-SERWAY BEICHNER FIacuteSICA PARA CIENCIAS E
INGENIERIacuteA Tomo II Ed Mc-Graw Hill 5ta
Edicioacuten
-wwwscehuessbwebfisicaestadisticatermo
Termohtml
-wwwesencartamsncomencyclopedia_
761560839Calorimetriacuteahtml
-wwwunedes094258contenido
tecnicascalorimetriacalorimetriahtm
-wwwscehuessbwebfisica
estadisticaotroslatentelatentehtm
-wwwfispucd-jalfarofis1522OndsyCalortermo1
termo1html
23
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24
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la compresibilidad o el coeficiente de expansioacuten
teacutermica) con lo que se obtiene una descripcioacuten maacutes
completa de un sistema y de su relacioacuten con el entorno
Cuando un sistema macroscoacutepico pasa de un estado de
equilibrio a otro se dice que tiene lugar un proceso
termodinaacutemico
La Termoquiacutemica es parte de la termodinaacutemica quiacutemica
que trata exclusivamente de la energiacutea caloriacutefica que
acompantildea a un proceso quiacutemico es decir estudia las
leyes y fenoacutemenos teacutermicos en las combinaciones
quiacutemicas
CALORIacuteA
Es la cantidad de calor que debe entregarse o quitarse
a un gramo de agua para variarle su temperatura en un
grado Celsius Matemaacuteticamente podemos definirlo asiacute
Donde
Q calor
m masa de la sustancia
Q = ce m (Tf -
4
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
ce calor especiacutefico de la sustancia
Tf Temperatura final
Ti temperatura inicial
CAPACIDAD CALORIacuteFICA DE UNA SUSTANCIA
Cc=Q
(TfminusTi)
Es la cantidad de calor necesario para elevar la
temperatura de cualquier sustancia en 1ordmC oacute 1K (JK)
Matemaacuteticamente para nuestro intereacutes define asiacute
Cc capacidad caloriacutefica
Q calor
Tf Temperatura final
Ti temperatura inicial
CALORIacuteMETRO
Es un recipiente que se usa para calcular calores
especiacuteficos Eacuteste recipiente estaacute aislado
convenientemente para evitar peacuterdida de calor
5
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
bull Primera ley de la termodinaacutemica Ley de la
conservacioacuten de la energiacutea
Q ganado = Q perdido
Equivalente a Q ganado + Q perdido =
0
Donde
Q ganado es (+)
Q perdido es (-)
En general se da para maacutes de una sustancia que pierden
y ganan calor
CALOR
Se designa con el nombre de calor (Q) a la energiacutea en
traacutensito que fluye desde una parte de un sistema a otra
o de un sistema a otro en virtud uacutenicamente de una
diferencia de temperatura Por convencioacuten se considera
que Q es positivo cuando es absorbido por el sistema y
negativo en caso contrario El calor Q no es funcioacuten de
las variables termodinaacutemicas sino que depende de la
trayectoria Es decir que el calor intercambiado en un
proceso infinitesimal es un diferencial inexacto
Cuando un sistema absorbe (o cede) una determinada
cantidad de calor puede ocurrir que
6
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
a) Experimente un cambio en su temperatura
b) Experimente un cambio de fase a temperatura
constante
Caso en que el intercambio de calor ocasiona cambio
de temperatura
Si durante la absorcioacuten de Q unidades de calor un
sistema experimenta un cambio de temperatura de ti a tf
se define como capacidad caloriacutefica media del sistema a la
razoacuten
Si tanto Q como tf - ti se hacen cada vez menores esta
razoacuten tiende hacia la capacidad caloriacutefica instantaacutenea o
simplemente capacidad caloriacutefica
Se denomina capacidad caloriacutefica especiacutefica o calor
especiacutefico de un sistema a su capacidad caloriacutefica por
unidad de masa o mol y se la designa con c de modo que
C = m c
7
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
El calor especiacutefico de una sustancia puede ser
negativo positivo nulo o infinito dependiendo del
proceso que experimente el sistema durante la
transferencia de calor Soacutelo tiene un valor definido
para un proceso determinado Por lo tanto la capacidad
caloriacutefica de un sistema depende tanto de la naturaleza
del sistema como del proceso particular que el sistema
experimenta
La capacidad caloriacutefica en un proceso durante el cual
el sistema se somete a una presioacuten hidrostaacutetica externa
constante se denomina capacidad caloriacutefica a presioacuten
constante y se representa por Cp El valor de Cp para
un sistema determinado depende de la presioacuten y de la
temperatura Si el sistema se mantiene a volumen
constante mientras se le suministra calor la capacidad
caloriacutefica correspondiente se denomina capacidad
caloriacutefica a volumen constante y se representa por Cv
Debido a las grandes tensiones que se producen cuando
se calienta un soacutelido o un liacutequido al que se le impide
su expansioacuten las determinaciones experimentales de Cv
en soacutelidos y liacutequidos son difiacuteciles y por ello se mide
generalmente la magnitud Cp
La cantidad total que fluye en un sistema en cualquier
proceso viene dado por
8
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
Dentro de un intervalo de temperaturas en el cual C
puede considerarse constante
Cuanto mayor es la capacidad caloriacutefica del sistema
menor es la variacioacuten de temperatura para un flujo
determinado y en realidad haciendo la capacidad
caloriacutefica lo suficientemente grande la variacioacuten de
temperatura puede hacerse tan pequentildea como se desee Un
sistema cuya capacidad caloriacutefica es muy grande se
denomina fuente teacutermica y se caracteriza por el hecho de
que se le puede entregar o quitar cualquier cantidad de
calor sin que se produzca en eacutel una variacioacuten de
temperatura apreciable Una forma de obtener una fuente
teacutermica es tomar una gran masa de sustancia (por
ejemplo el mar o un riacuteo pueden considerarse como tal)
Caso en que el intercambio de calor ocasiona un
cambio de fase sin cambio de temperatura
Se han considerado anteriormente los cambios de fase
correspondientes a sustancias puras pero no se ha
hecho hasta el momento ninguna referencia al trabajo o
calor que acompantildean a dichos procesos
Consideacuterese un tramo de la curva pV de un proceso
isoteacutermico en la regioacuten soacutelido-liacutequido en la liacutequido-
vapor o en la soacutelido-vapor Si se entrega calor al
9
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sistema esta energiacutea se utilizaraacute en el cambio de
fase
sin que el sistema experimente un cambio de
temperatura La razoacuten entre el calor absorbido Q y la
masa m del sistema que experimenta el cambio de fase se
denomina calor latente de transformacioacuten l1048576 Es decir que
CALOR ESPECIacuteFICO
El calor especiacutefico o maacutes formalmente la capacidad
caloriacutefica especiacutefica de una sustancia es una magnitud
fiacutesica que indica la capacidad de un material para
almacenar energiacutea interna en forma de calor
Matemaacuteticamente el calor especiacutefico es la razoacuten entre
la capacidad caloriacutefica de un objeto y su masa
El calor especiacutefico se define de la siguiente forma
Donde es el calor que se entra o sale de la
sustancia es la masa (se usa una n cuando la
medicioacuten es molar) es el calor especiacutefico de la
sustancia y es el incremento de temperatura
3- EQUIPOS Y MATERIALES
10
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Un caloriacutemetro de mezclas El caloriacutemetro es un
instrumento que sirve para medir las cantidades
de calor suministradas o recibidas por los cuerpos
Es decir sirve para determinar el calor especiacutefico
de un cuerpo asiacute como para medir las cantidades de
calor que liberan o absorben los cuerpos
Un termoacutemetro
Un mechero a gas
11
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Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
Una olla para calentar agua
Un soporte universal
Un matraz de 200 oacute 250 ml una probeta
Una balanza
3 piezas de materias soacutelido
Aluminio Plomo Hierro
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Agua
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Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
4-PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
1 Determinar la capacidad caloriacutefica (o equivalente
en agua) del caloriacutemetro
- Coloque dentro del caloriacutemetro
una cantidad de agua a
temperatura menor que la
temperatura del ambiente
- Deje que se establezca el equilibrio y mida la
temperatura en este instante (T1)
- Caliente el agua en la olla a una temperatura (T2)
y coloque una cantidad de esta agua en el
caloriacutemetro
- Mida nuevamente la temperatura de equilibrio T
2 Calor especiacutefico de los soacutelidos
14
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- Coloque una cantidad de agua en el caloriacutemetro y
deje que se establezca el equilibrio Mida la
temperatura (T1)
- Sumergiendo en agua caliente eleve la temperatura
del soacutelido hasta una temperatura T2
- Sumerja el cuerpo a temperatura T2 dentro del agua
a temperatura T1 y mida la temperatura de
equilibrio T
5- DATOS EXPERIMENTALES
A) Para la determinacioacuten de la capacidad caloriacutefica
del caloriacutemetro
B) Para el caacutelculo de los calores especiacuteficos de lossoacutelidos
Solido de metal hierro Plomo aluminoMasa del soacutelido 01184Kg 00921Kg 00195KgMasa del caloriacutemetro 0446Kg 0446Kg 0446KgMasa del caloriacutemetro con agua 0606Kg 0606Kg 0606KgMasa de agua 0160Kg 0160Kg 0160Kg
15
Masa del caloriacutemetro (Kg) 0446 KgMasa de agua (Kg) 0160 KgTemperatura de Equilibrio (Ta) ordmK 293 KMasa de agua temperatura Tb 0160 KgTemperatura de equilibrio T 320 KCapacidad caloriacutefica del caloriacutemetro 355 cal
Informe de Laboratorio Nordm5
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Calor especifico del caloriacutemetro (JKgdegK)
355 355 355
Temperatura inicial del solido (degK) 338 327 325Temperatura inicial del agua (degK) 293 293 293Temperatura inicial del caloriacutemetro (degK)
293 293 293
6- ANAacuteLISIS DE DATOS
A) Para el caacutelculo de los calores especiacuteficos de los
soacutelidos
Para el Hierro
Cambio de temperatura del agua 7degK
Cambio de temperatura del
caloriacutemetro
7degK
Calor ganado por el agua 1120Kcal
Calor ganado por el caloriacutemetro 02485Kcal
Total de calor ganado 13685
Kcal
Calor perdido por el soacutelido 13685
Kcal
Cambio de temperatura del
solido
-38degK
Con los datos obtenidos y aplicando la siguiente
ecuacioacuten
Cc (Tm-Taf) + Vaf(Tm-Taf)
maluminio(T2-Tm)Ce =
16
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Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
El calor especiacutefico del hierro es
Ce 0098
KcalKgdegk
El error experimental es
error=(valorrealminusvalorexper)valorreal
lowast100=(|01075minus0098 |)lowast100
01075=8
Para el Plomo
Cambio de temperatura del agua 4degK
Cambio de temperatura del
caloriacutemetro
4degK
Calor ganado por el agua 0640Kcal
Calor ganado por el caloriacutemetro 0142Kcal
Total de calor ganado 0782 Kcal
Calor perdido por el soacutelido 0782Kcal
Cambio de temperatura del solido -26K
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Con los datos obtenidos y aplicando la siguiente
ecuacioacuten
Cc (Tm-Taf) + Vaf(Tm-Taf)
maluminio(T2-Tm)
El calor especiacutefico del Plomo es
El error experimental es
error=(valorrealminusvalorexper)
valorreallowast100=
(|0024minus0051 |)lowast1000024
=32
Para el Aluminio
Cambio de temperatura del agua 2degK
Cambio de temperatura del
caloriacutemetro
2degK
Calor ganado por el agua 0320Kcal
Calor ganado por el caloriacutemetro 0071Kcal
Total de calor ganado 0391 Kcal
Ce =
18
Ce 0051kcalkgdegk
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Calor perdido por el soacutelido 0391 Kcal
Cambio de temperatura del solido -28degK
19
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Con los datos obtenidos y aplicando la siguiente
ecuacioacuten
Cc (Tm-Taf) + Vaf(Tm-Taf)
maluminio(T2-Tm)
El calor especiacutefico del aluminio es
El error experimental es
error=(valorrealminusvalorexper)
valorreallowast100=
(|0214minus0188 |)lowast1000214
=1214
7 RECOMENDACIONES
- Se debe usar una rejilla de asbesto al momento de
calentar el agua para que el calor se distribuya
uniformemente por toda la olla y no calculemos una
temperatura caliente de los soacutelidos erroacutenea
Ce =
20
Ce 0188KcalKg
degk
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
- Procurar que la llama del mechero no sea muy
fuerte ademaacutes debe mantenerse uniforme
- Para medir la temperatura previamente hay que
agitar bien el agua que contiene el recipiente
- El caloriacutemetro debe estar calorifugado (debe ser
lo maacutes ldquoadiabaacuteticordquo posible)
- Para determinar la capacidad caloriacutefica del
caloriacutemetro hay que medir primera el volumen de
agua antes de calentarla y no al reveacutes
7- CONCLUSIONES
- El incremento de temperatura de los cuerpos cuando
se calientan es aproximadamente proporcional a la
energiacutea suministrada
- Es demostrado que masas iguales de distinta
naturaleza y a igual temperatura almacenan
distinta cantidad de calor para cuantificar este
fenoacutemeno hay que hacer uso del concepto de calor
especiacutefico
21
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- La temperatura final que se halla teoacutericamente
varia un poco respecto a la que se obtiene por
medio del sensor de temperatura (termoacutemetro) pues
en ocasiones la temperatura medida variacutea un poco
- Demostramos que cuando se pone en contacto dos
cuerpos a distinta temperatura se produciraacute una
ldquopeacuterdida de calorrdquo del cuerpo a mayor temperatura
(o maacutes caliente) y una ldquoganancia de calorrdquo del
cuerpo a menor temperatura (o maacutes friacuteo) esto es
lo que dice el principio de conservacioacuten de la
energiacutea Si los dos cuerpos tienen la misma
temperatura no habraacute peacuterdida ni ganancia de
calor
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BIBLIOGRAFIacuteA
-SERWAY BEICHNER FIacuteSICA PARA CIENCIAS E
INGENIERIacuteA Tomo II Ed Mc-Graw Hill 5ta
Edicioacuten
-wwwscehuessbwebfisicaestadisticatermo
Termohtml
-wwwesencartamsncomencyclopedia_
761560839Calorimetriacuteahtml
-wwwunedes094258contenido
tecnicascalorimetriacalorimetriahtm
-wwwscehuessbwebfisica
estadisticaotroslatentelatentehtm
-wwwfispucd-jalfarofis1522OndsyCalortermo1
termo1html
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ce calor especiacutefico de la sustancia
Tf Temperatura final
Ti temperatura inicial
CAPACIDAD CALORIacuteFICA DE UNA SUSTANCIA
Cc=Q
(TfminusTi)
Es la cantidad de calor necesario para elevar la
temperatura de cualquier sustancia en 1ordmC oacute 1K (JK)
Matemaacuteticamente para nuestro intereacutes define asiacute
Cc capacidad caloriacutefica
Q calor
Tf Temperatura final
Ti temperatura inicial
CALORIacuteMETRO
Es un recipiente que se usa para calcular calores
especiacuteficos Eacuteste recipiente estaacute aislado
convenientemente para evitar peacuterdida de calor
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bull Primera ley de la termodinaacutemica Ley de la
conservacioacuten de la energiacutea
Q ganado = Q perdido
Equivalente a Q ganado + Q perdido =
0
Donde
Q ganado es (+)
Q perdido es (-)
En general se da para maacutes de una sustancia que pierden
y ganan calor
CALOR
Se designa con el nombre de calor (Q) a la energiacutea en
traacutensito que fluye desde una parte de un sistema a otra
o de un sistema a otro en virtud uacutenicamente de una
diferencia de temperatura Por convencioacuten se considera
que Q es positivo cuando es absorbido por el sistema y
negativo en caso contrario El calor Q no es funcioacuten de
las variables termodinaacutemicas sino que depende de la
trayectoria Es decir que el calor intercambiado en un
proceso infinitesimal es un diferencial inexacto
Cuando un sistema absorbe (o cede) una determinada
cantidad de calor puede ocurrir que
6
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a) Experimente un cambio en su temperatura
b) Experimente un cambio de fase a temperatura
constante
Caso en que el intercambio de calor ocasiona cambio
de temperatura
Si durante la absorcioacuten de Q unidades de calor un
sistema experimenta un cambio de temperatura de ti a tf
se define como capacidad caloriacutefica media del sistema a la
razoacuten
Si tanto Q como tf - ti se hacen cada vez menores esta
razoacuten tiende hacia la capacidad caloriacutefica instantaacutenea o
simplemente capacidad caloriacutefica
Se denomina capacidad caloriacutefica especiacutefica o calor
especiacutefico de un sistema a su capacidad caloriacutefica por
unidad de masa o mol y se la designa con c de modo que
C = m c
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El calor especiacutefico de una sustancia puede ser
negativo positivo nulo o infinito dependiendo del
proceso que experimente el sistema durante la
transferencia de calor Soacutelo tiene un valor definido
para un proceso determinado Por lo tanto la capacidad
caloriacutefica de un sistema depende tanto de la naturaleza
del sistema como del proceso particular que el sistema
experimenta
La capacidad caloriacutefica en un proceso durante el cual
el sistema se somete a una presioacuten hidrostaacutetica externa
constante se denomina capacidad caloriacutefica a presioacuten
constante y se representa por Cp El valor de Cp para
un sistema determinado depende de la presioacuten y de la
temperatura Si el sistema se mantiene a volumen
constante mientras se le suministra calor la capacidad
caloriacutefica correspondiente se denomina capacidad
caloriacutefica a volumen constante y se representa por Cv
Debido a las grandes tensiones que se producen cuando
se calienta un soacutelido o un liacutequido al que se le impide
su expansioacuten las determinaciones experimentales de Cv
en soacutelidos y liacutequidos son difiacuteciles y por ello se mide
generalmente la magnitud Cp
La cantidad total que fluye en un sistema en cualquier
proceso viene dado por
8
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Dentro de un intervalo de temperaturas en el cual C
puede considerarse constante
Cuanto mayor es la capacidad caloriacutefica del sistema
menor es la variacioacuten de temperatura para un flujo
determinado y en realidad haciendo la capacidad
caloriacutefica lo suficientemente grande la variacioacuten de
temperatura puede hacerse tan pequentildea como se desee Un
sistema cuya capacidad caloriacutefica es muy grande se
denomina fuente teacutermica y se caracteriza por el hecho de
que se le puede entregar o quitar cualquier cantidad de
calor sin que se produzca en eacutel una variacioacuten de
temperatura apreciable Una forma de obtener una fuente
teacutermica es tomar una gran masa de sustancia (por
ejemplo el mar o un riacuteo pueden considerarse como tal)
Caso en que el intercambio de calor ocasiona un
cambio de fase sin cambio de temperatura
Se han considerado anteriormente los cambios de fase
correspondientes a sustancias puras pero no se ha
hecho hasta el momento ninguna referencia al trabajo o
calor que acompantildean a dichos procesos
Consideacuterese un tramo de la curva pV de un proceso
isoteacutermico en la regioacuten soacutelido-liacutequido en la liacutequido-
vapor o en la soacutelido-vapor Si se entrega calor al
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sistema esta energiacutea se utilizaraacute en el cambio de
fase
sin que el sistema experimente un cambio de
temperatura La razoacuten entre el calor absorbido Q y la
masa m del sistema que experimenta el cambio de fase se
denomina calor latente de transformacioacuten l1048576 Es decir que
CALOR ESPECIacuteFICO
El calor especiacutefico o maacutes formalmente la capacidad
caloriacutefica especiacutefica de una sustancia es una magnitud
fiacutesica que indica la capacidad de un material para
almacenar energiacutea interna en forma de calor
Matemaacuteticamente el calor especiacutefico es la razoacuten entre
la capacidad caloriacutefica de un objeto y su masa
El calor especiacutefico se define de la siguiente forma
Donde es el calor que se entra o sale de la
sustancia es la masa (se usa una n cuando la
medicioacuten es molar) es el calor especiacutefico de la
sustancia y es el incremento de temperatura
3- EQUIPOS Y MATERIALES
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Un caloriacutemetro de mezclas El caloriacutemetro es un
instrumento que sirve para medir las cantidades
de calor suministradas o recibidas por los cuerpos
Es decir sirve para determinar el calor especiacutefico
de un cuerpo asiacute como para medir las cantidades de
calor que liberan o absorben los cuerpos
Un termoacutemetro
Un mechero a gas
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Una olla para calentar agua
Un soporte universal
Un matraz de 200 oacute 250 ml una probeta
Una balanza
3 piezas de materias soacutelido
Aluminio Plomo Hierro
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Agua
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4-PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
1 Determinar la capacidad caloriacutefica (o equivalente
en agua) del caloriacutemetro
- Coloque dentro del caloriacutemetro
una cantidad de agua a
temperatura menor que la
temperatura del ambiente
- Deje que se establezca el equilibrio y mida la
temperatura en este instante (T1)
- Caliente el agua en la olla a una temperatura (T2)
y coloque una cantidad de esta agua en el
caloriacutemetro
- Mida nuevamente la temperatura de equilibrio T
2 Calor especiacutefico de los soacutelidos
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- Coloque una cantidad de agua en el caloriacutemetro y
deje que se establezca el equilibrio Mida la
temperatura (T1)
- Sumergiendo en agua caliente eleve la temperatura
del soacutelido hasta una temperatura T2
- Sumerja el cuerpo a temperatura T2 dentro del agua
a temperatura T1 y mida la temperatura de
equilibrio T
5- DATOS EXPERIMENTALES
A) Para la determinacioacuten de la capacidad caloriacutefica
del caloriacutemetro
B) Para el caacutelculo de los calores especiacuteficos de lossoacutelidos
Solido de metal hierro Plomo aluminoMasa del soacutelido 01184Kg 00921Kg 00195KgMasa del caloriacutemetro 0446Kg 0446Kg 0446KgMasa del caloriacutemetro con agua 0606Kg 0606Kg 0606KgMasa de agua 0160Kg 0160Kg 0160Kg
15
Masa del caloriacutemetro (Kg) 0446 KgMasa de agua (Kg) 0160 KgTemperatura de Equilibrio (Ta) ordmK 293 KMasa de agua temperatura Tb 0160 KgTemperatura de equilibrio T 320 KCapacidad caloriacutefica del caloriacutemetro 355 cal
Informe de Laboratorio Nordm5
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Calor especifico del caloriacutemetro (JKgdegK)
355 355 355
Temperatura inicial del solido (degK) 338 327 325Temperatura inicial del agua (degK) 293 293 293Temperatura inicial del caloriacutemetro (degK)
293 293 293
6- ANAacuteLISIS DE DATOS
A) Para el caacutelculo de los calores especiacuteficos de los
soacutelidos
Para el Hierro
Cambio de temperatura del agua 7degK
Cambio de temperatura del
caloriacutemetro
7degK
Calor ganado por el agua 1120Kcal
Calor ganado por el caloriacutemetro 02485Kcal
Total de calor ganado 13685
Kcal
Calor perdido por el soacutelido 13685
Kcal
Cambio de temperatura del
solido
-38degK
Con los datos obtenidos y aplicando la siguiente
ecuacioacuten
Cc (Tm-Taf) + Vaf(Tm-Taf)
maluminio(T2-Tm)Ce =
16
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El calor especiacutefico del hierro es
Ce 0098
KcalKgdegk
El error experimental es
error=(valorrealminusvalorexper)valorreal
lowast100=(|01075minus0098 |)lowast100
01075=8
Para el Plomo
Cambio de temperatura del agua 4degK
Cambio de temperatura del
caloriacutemetro
4degK
Calor ganado por el agua 0640Kcal
Calor ganado por el caloriacutemetro 0142Kcal
Total de calor ganado 0782 Kcal
Calor perdido por el soacutelido 0782Kcal
Cambio de temperatura del solido -26K
17
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
Con los datos obtenidos y aplicando la siguiente
ecuacioacuten
Cc (Tm-Taf) + Vaf(Tm-Taf)
maluminio(T2-Tm)
El calor especiacutefico del Plomo es
El error experimental es
error=(valorrealminusvalorexper)
valorreallowast100=
(|0024minus0051 |)lowast1000024
=32
Para el Aluminio
Cambio de temperatura del agua 2degK
Cambio de temperatura del
caloriacutemetro
2degK
Calor ganado por el agua 0320Kcal
Calor ganado por el caloriacutemetro 0071Kcal
Total de calor ganado 0391 Kcal
Ce =
18
Ce 0051kcalkgdegk
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Calor perdido por el soacutelido 0391 Kcal
Cambio de temperatura del solido -28degK
19
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Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
Con los datos obtenidos y aplicando la siguiente
ecuacioacuten
Cc (Tm-Taf) + Vaf(Tm-Taf)
maluminio(T2-Tm)
El calor especiacutefico del aluminio es
El error experimental es
error=(valorrealminusvalorexper)
valorreallowast100=
(|0214minus0188 |)lowast1000214
=1214
7 RECOMENDACIONES
- Se debe usar una rejilla de asbesto al momento de
calentar el agua para que el calor se distribuya
uniformemente por toda la olla y no calculemos una
temperatura caliente de los soacutelidos erroacutenea
Ce =
20
Ce 0188KcalKg
degk
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
- Procurar que la llama del mechero no sea muy
fuerte ademaacutes debe mantenerse uniforme
- Para medir la temperatura previamente hay que
agitar bien el agua que contiene el recipiente
- El caloriacutemetro debe estar calorifugado (debe ser
lo maacutes ldquoadiabaacuteticordquo posible)
- Para determinar la capacidad caloriacutefica del
caloriacutemetro hay que medir primera el volumen de
agua antes de calentarla y no al reveacutes
7- CONCLUSIONES
- El incremento de temperatura de los cuerpos cuando
se calientan es aproximadamente proporcional a la
energiacutea suministrada
- Es demostrado que masas iguales de distinta
naturaleza y a igual temperatura almacenan
distinta cantidad de calor para cuantificar este
fenoacutemeno hay que hacer uso del concepto de calor
especiacutefico
21
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
- La temperatura final que se halla teoacutericamente
varia un poco respecto a la que se obtiene por
medio del sensor de temperatura (termoacutemetro) pues
en ocasiones la temperatura medida variacutea un poco
- Demostramos que cuando se pone en contacto dos
cuerpos a distinta temperatura se produciraacute una
ldquopeacuterdida de calorrdquo del cuerpo a mayor temperatura
(o maacutes caliente) y una ldquoganancia de calorrdquo del
cuerpo a menor temperatura (o maacutes friacuteo) esto es
lo que dice el principio de conservacioacuten de la
energiacutea Si los dos cuerpos tienen la misma
temperatura no habraacute peacuterdida ni ganancia de
calor
22
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Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
BIBLIOGRAFIacuteA
-SERWAY BEICHNER FIacuteSICA PARA CIENCIAS E
INGENIERIacuteA Tomo II Ed Mc-Graw Hill 5ta
Edicioacuten
-wwwscehuessbwebfisicaestadisticatermo
Termohtml
-wwwesencartamsncomencyclopedia_
761560839Calorimetriacuteahtml
-wwwunedes094258contenido
tecnicascalorimetriacalorimetriahtm
-wwwscehuessbwebfisica
estadisticaotroslatentelatentehtm
-wwwfispucd-jalfarofis1522OndsyCalortermo1
termo1html
23
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24
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bull Primera ley de la termodinaacutemica Ley de la
conservacioacuten de la energiacutea
Q ganado = Q perdido
Equivalente a Q ganado + Q perdido =
0
Donde
Q ganado es (+)
Q perdido es (-)
En general se da para maacutes de una sustancia que pierden
y ganan calor
CALOR
Se designa con el nombre de calor (Q) a la energiacutea en
traacutensito que fluye desde una parte de un sistema a otra
o de un sistema a otro en virtud uacutenicamente de una
diferencia de temperatura Por convencioacuten se considera
que Q es positivo cuando es absorbido por el sistema y
negativo en caso contrario El calor Q no es funcioacuten de
las variables termodinaacutemicas sino que depende de la
trayectoria Es decir que el calor intercambiado en un
proceso infinitesimal es un diferencial inexacto
Cuando un sistema absorbe (o cede) una determinada
cantidad de calor puede ocurrir que
6
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
a) Experimente un cambio en su temperatura
b) Experimente un cambio de fase a temperatura
constante
Caso en que el intercambio de calor ocasiona cambio
de temperatura
Si durante la absorcioacuten de Q unidades de calor un
sistema experimenta un cambio de temperatura de ti a tf
se define como capacidad caloriacutefica media del sistema a la
razoacuten
Si tanto Q como tf - ti se hacen cada vez menores esta
razoacuten tiende hacia la capacidad caloriacutefica instantaacutenea o
simplemente capacidad caloriacutefica
Se denomina capacidad caloriacutefica especiacutefica o calor
especiacutefico de un sistema a su capacidad caloriacutefica por
unidad de masa o mol y se la designa con c de modo que
C = m c
7
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
El calor especiacutefico de una sustancia puede ser
negativo positivo nulo o infinito dependiendo del
proceso que experimente el sistema durante la
transferencia de calor Soacutelo tiene un valor definido
para un proceso determinado Por lo tanto la capacidad
caloriacutefica de un sistema depende tanto de la naturaleza
del sistema como del proceso particular que el sistema
experimenta
La capacidad caloriacutefica en un proceso durante el cual
el sistema se somete a una presioacuten hidrostaacutetica externa
constante se denomina capacidad caloriacutefica a presioacuten
constante y se representa por Cp El valor de Cp para
un sistema determinado depende de la presioacuten y de la
temperatura Si el sistema se mantiene a volumen
constante mientras se le suministra calor la capacidad
caloriacutefica correspondiente se denomina capacidad
caloriacutefica a volumen constante y se representa por Cv
Debido a las grandes tensiones que se producen cuando
se calienta un soacutelido o un liacutequido al que se le impide
su expansioacuten las determinaciones experimentales de Cv
en soacutelidos y liacutequidos son difiacuteciles y por ello se mide
generalmente la magnitud Cp
La cantidad total que fluye en un sistema en cualquier
proceso viene dado por
8
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
Dentro de un intervalo de temperaturas en el cual C
puede considerarse constante
Cuanto mayor es la capacidad caloriacutefica del sistema
menor es la variacioacuten de temperatura para un flujo
determinado y en realidad haciendo la capacidad
caloriacutefica lo suficientemente grande la variacioacuten de
temperatura puede hacerse tan pequentildea como se desee Un
sistema cuya capacidad caloriacutefica es muy grande se
denomina fuente teacutermica y se caracteriza por el hecho de
que se le puede entregar o quitar cualquier cantidad de
calor sin que se produzca en eacutel una variacioacuten de
temperatura apreciable Una forma de obtener una fuente
teacutermica es tomar una gran masa de sustancia (por
ejemplo el mar o un riacuteo pueden considerarse como tal)
Caso en que el intercambio de calor ocasiona un
cambio de fase sin cambio de temperatura
Se han considerado anteriormente los cambios de fase
correspondientes a sustancias puras pero no se ha
hecho hasta el momento ninguna referencia al trabajo o
calor que acompantildean a dichos procesos
Consideacuterese un tramo de la curva pV de un proceso
isoteacutermico en la regioacuten soacutelido-liacutequido en la liacutequido-
vapor o en la soacutelido-vapor Si se entrega calor al
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sistema esta energiacutea se utilizaraacute en el cambio de
fase
sin que el sistema experimente un cambio de
temperatura La razoacuten entre el calor absorbido Q y la
masa m del sistema que experimenta el cambio de fase se
denomina calor latente de transformacioacuten l1048576 Es decir que
CALOR ESPECIacuteFICO
El calor especiacutefico o maacutes formalmente la capacidad
caloriacutefica especiacutefica de una sustancia es una magnitud
fiacutesica que indica la capacidad de un material para
almacenar energiacutea interna en forma de calor
Matemaacuteticamente el calor especiacutefico es la razoacuten entre
la capacidad caloriacutefica de un objeto y su masa
El calor especiacutefico se define de la siguiente forma
Donde es el calor que se entra o sale de la
sustancia es la masa (se usa una n cuando la
medicioacuten es molar) es el calor especiacutefico de la
sustancia y es el incremento de temperatura
3- EQUIPOS Y MATERIALES
10
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
Un caloriacutemetro de mezclas El caloriacutemetro es un
instrumento que sirve para medir las cantidades
de calor suministradas o recibidas por los cuerpos
Es decir sirve para determinar el calor especiacutefico
de un cuerpo asiacute como para medir las cantidades de
calor que liberan o absorben los cuerpos
Un termoacutemetro
Un mechero a gas
11
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
Una olla para calentar agua
Un soporte universal
Un matraz de 200 oacute 250 ml una probeta
Una balanza
3 piezas de materias soacutelido
Aluminio Plomo Hierro
12
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Agua
13
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
4-PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
1 Determinar la capacidad caloriacutefica (o equivalente
en agua) del caloriacutemetro
- Coloque dentro del caloriacutemetro
una cantidad de agua a
temperatura menor que la
temperatura del ambiente
- Deje que se establezca el equilibrio y mida la
temperatura en este instante (T1)
- Caliente el agua en la olla a una temperatura (T2)
y coloque una cantidad de esta agua en el
caloriacutemetro
- Mida nuevamente la temperatura de equilibrio T
2 Calor especiacutefico de los soacutelidos
14
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Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
- Coloque una cantidad de agua en el caloriacutemetro y
deje que se establezca el equilibrio Mida la
temperatura (T1)
- Sumergiendo en agua caliente eleve la temperatura
del soacutelido hasta una temperatura T2
- Sumerja el cuerpo a temperatura T2 dentro del agua
a temperatura T1 y mida la temperatura de
equilibrio T
5- DATOS EXPERIMENTALES
A) Para la determinacioacuten de la capacidad caloriacutefica
del caloriacutemetro
B) Para el caacutelculo de los calores especiacuteficos de lossoacutelidos
Solido de metal hierro Plomo aluminoMasa del soacutelido 01184Kg 00921Kg 00195KgMasa del caloriacutemetro 0446Kg 0446Kg 0446KgMasa del caloriacutemetro con agua 0606Kg 0606Kg 0606KgMasa de agua 0160Kg 0160Kg 0160Kg
15
Masa del caloriacutemetro (Kg) 0446 KgMasa de agua (Kg) 0160 KgTemperatura de Equilibrio (Ta) ordmK 293 KMasa de agua temperatura Tb 0160 KgTemperatura de equilibrio T 320 KCapacidad caloriacutefica del caloriacutemetro 355 cal
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
Calor especifico del caloriacutemetro (JKgdegK)
355 355 355
Temperatura inicial del solido (degK) 338 327 325Temperatura inicial del agua (degK) 293 293 293Temperatura inicial del caloriacutemetro (degK)
293 293 293
6- ANAacuteLISIS DE DATOS
A) Para el caacutelculo de los calores especiacuteficos de los
soacutelidos
Para el Hierro
Cambio de temperatura del agua 7degK
Cambio de temperatura del
caloriacutemetro
7degK
Calor ganado por el agua 1120Kcal
Calor ganado por el caloriacutemetro 02485Kcal
Total de calor ganado 13685
Kcal
Calor perdido por el soacutelido 13685
Kcal
Cambio de temperatura del
solido
-38degK
Con los datos obtenidos y aplicando la siguiente
ecuacioacuten
Cc (Tm-Taf) + Vaf(Tm-Taf)
maluminio(T2-Tm)Ce =
16
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
El calor especiacutefico del hierro es
Ce 0098
KcalKgdegk
El error experimental es
error=(valorrealminusvalorexper)valorreal
lowast100=(|01075minus0098 |)lowast100
01075=8
Para el Plomo
Cambio de temperatura del agua 4degK
Cambio de temperatura del
caloriacutemetro
4degK
Calor ganado por el agua 0640Kcal
Calor ganado por el caloriacutemetro 0142Kcal
Total de calor ganado 0782 Kcal
Calor perdido por el soacutelido 0782Kcal
Cambio de temperatura del solido -26K
17
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Con los datos obtenidos y aplicando la siguiente
ecuacioacuten
Cc (Tm-Taf) + Vaf(Tm-Taf)
maluminio(T2-Tm)
El calor especiacutefico del Plomo es
El error experimental es
error=(valorrealminusvalorexper)
valorreallowast100=
(|0024minus0051 |)lowast1000024
=32
Para el Aluminio
Cambio de temperatura del agua 2degK
Cambio de temperatura del
caloriacutemetro
2degK
Calor ganado por el agua 0320Kcal
Calor ganado por el caloriacutemetro 0071Kcal
Total de calor ganado 0391 Kcal
Ce =
18
Ce 0051kcalkgdegk
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Calor perdido por el soacutelido 0391 Kcal
Cambio de temperatura del solido -28degK
19
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Con los datos obtenidos y aplicando la siguiente
ecuacioacuten
Cc (Tm-Taf) + Vaf(Tm-Taf)
maluminio(T2-Tm)
El calor especiacutefico del aluminio es
El error experimental es
error=(valorrealminusvalorexper)
valorreallowast100=
(|0214minus0188 |)lowast1000214
=1214
7 RECOMENDACIONES
- Se debe usar una rejilla de asbesto al momento de
calentar el agua para que el calor se distribuya
uniformemente por toda la olla y no calculemos una
temperatura caliente de los soacutelidos erroacutenea
Ce =
20
Ce 0188KcalKg
degk
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
- Procurar que la llama del mechero no sea muy
fuerte ademaacutes debe mantenerse uniforme
- Para medir la temperatura previamente hay que
agitar bien el agua que contiene el recipiente
- El caloriacutemetro debe estar calorifugado (debe ser
lo maacutes ldquoadiabaacuteticordquo posible)
- Para determinar la capacidad caloriacutefica del
caloriacutemetro hay que medir primera el volumen de
agua antes de calentarla y no al reveacutes
7- CONCLUSIONES
- El incremento de temperatura de los cuerpos cuando
se calientan es aproximadamente proporcional a la
energiacutea suministrada
- Es demostrado que masas iguales de distinta
naturaleza y a igual temperatura almacenan
distinta cantidad de calor para cuantificar este
fenoacutemeno hay que hacer uso del concepto de calor
especiacutefico
21
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
- La temperatura final que se halla teoacutericamente
varia un poco respecto a la que se obtiene por
medio del sensor de temperatura (termoacutemetro) pues
en ocasiones la temperatura medida variacutea un poco
- Demostramos que cuando se pone en contacto dos
cuerpos a distinta temperatura se produciraacute una
ldquopeacuterdida de calorrdquo del cuerpo a mayor temperatura
(o maacutes caliente) y una ldquoganancia de calorrdquo del
cuerpo a menor temperatura (o maacutes friacuteo) esto es
lo que dice el principio de conservacioacuten de la
energiacutea Si los dos cuerpos tienen la misma
temperatura no habraacute peacuterdida ni ganancia de
calor
22
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BIBLIOGRAFIacuteA
-SERWAY BEICHNER FIacuteSICA PARA CIENCIAS E
INGENIERIacuteA Tomo II Ed Mc-Graw Hill 5ta
Edicioacuten
-wwwscehuessbwebfisicaestadisticatermo
Termohtml
-wwwesencartamsncomencyclopedia_
761560839Calorimetriacuteahtml
-wwwunedes094258contenido
tecnicascalorimetriacalorimetriahtm
-wwwscehuessbwebfisica
estadisticaotroslatentelatentehtm
-wwwfispucd-jalfarofis1522OndsyCalortermo1
termo1html
23
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Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
24
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Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
a) Experimente un cambio en su temperatura
b) Experimente un cambio de fase a temperatura
constante
Caso en que el intercambio de calor ocasiona cambio
de temperatura
Si durante la absorcioacuten de Q unidades de calor un
sistema experimenta un cambio de temperatura de ti a tf
se define como capacidad caloriacutefica media del sistema a la
razoacuten
Si tanto Q como tf - ti se hacen cada vez menores esta
razoacuten tiende hacia la capacidad caloriacutefica instantaacutenea o
simplemente capacidad caloriacutefica
Se denomina capacidad caloriacutefica especiacutefica o calor
especiacutefico de un sistema a su capacidad caloriacutefica por
unidad de masa o mol y se la designa con c de modo que
C = m c
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El calor especiacutefico de una sustancia puede ser
negativo positivo nulo o infinito dependiendo del
proceso que experimente el sistema durante la
transferencia de calor Soacutelo tiene un valor definido
para un proceso determinado Por lo tanto la capacidad
caloriacutefica de un sistema depende tanto de la naturaleza
del sistema como del proceso particular que el sistema
experimenta
La capacidad caloriacutefica en un proceso durante el cual
el sistema se somete a una presioacuten hidrostaacutetica externa
constante se denomina capacidad caloriacutefica a presioacuten
constante y se representa por Cp El valor de Cp para
un sistema determinado depende de la presioacuten y de la
temperatura Si el sistema se mantiene a volumen
constante mientras se le suministra calor la capacidad
caloriacutefica correspondiente se denomina capacidad
caloriacutefica a volumen constante y se representa por Cv
Debido a las grandes tensiones que se producen cuando
se calienta un soacutelido o un liacutequido al que se le impide
su expansioacuten las determinaciones experimentales de Cv
en soacutelidos y liacutequidos son difiacuteciles y por ello se mide
generalmente la magnitud Cp
La cantidad total que fluye en un sistema en cualquier
proceso viene dado por
8
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Dentro de un intervalo de temperaturas en el cual C
puede considerarse constante
Cuanto mayor es la capacidad caloriacutefica del sistema
menor es la variacioacuten de temperatura para un flujo
determinado y en realidad haciendo la capacidad
caloriacutefica lo suficientemente grande la variacioacuten de
temperatura puede hacerse tan pequentildea como se desee Un
sistema cuya capacidad caloriacutefica es muy grande se
denomina fuente teacutermica y se caracteriza por el hecho de
que se le puede entregar o quitar cualquier cantidad de
calor sin que se produzca en eacutel una variacioacuten de
temperatura apreciable Una forma de obtener una fuente
teacutermica es tomar una gran masa de sustancia (por
ejemplo el mar o un riacuteo pueden considerarse como tal)
Caso en que el intercambio de calor ocasiona un
cambio de fase sin cambio de temperatura
Se han considerado anteriormente los cambios de fase
correspondientes a sustancias puras pero no se ha
hecho hasta el momento ninguna referencia al trabajo o
calor que acompantildean a dichos procesos
Consideacuterese un tramo de la curva pV de un proceso
isoteacutermico en la regioacuten soacutelido-liacutequido en la liacutequido-
vapor o en la soacutelido-vapor Si se entrega calor al
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sistema esta energiacutea se utilizaraacute en el cambio de
fase
sin que el sistema experimente un cambio de
temperatura La razoacuten entre el calor absorbido Q y la
masa m del sistema que experimenta el cambio de fase se
denomina calor latente de transformacioacuten l1048576 Es decir que
CALOR ESPECIacuteFICO
El calor especiacutefico o maacutes formalmente la capacidad
caloriacutefica especiacutefica de una sustancia es una magnitud
fiacutesica que indica la capacidad de un material para
almacenar energiacutea interna en forma de calor
Matemaacuteticamente el calor especiacutefico es la razoacuten entre
la capacidad caloriacutefica de un objeto y su masa
El calor especiacutefico se define de la siguiente forma
Donde es el calor que se entra o sale de la
sustancia es la masa (se usa una n cuando la
medicioacuten es molar) es el calor especiacutefico de la
sustancia y es el incremento de temperatura
3- EQUIPOS Y MATERIALES
10
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Un caloriacutemetro de mezclas El caloriacutemetro es un
instrumento que sirve para medir las cantidades
de calor suministradas o recibidas por los cuerpos
Es decir sirve para determinar el calor especiacutefico
de un cuerpo asiacute como para medir las cantidades de
calor que liberan o absorben los cuerpos
Un termoacutemetro
Un mechero a gas
11
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Una olla para calentar agua
Un soporte universal
Un matraz de 200 oacute 250 ml una probeta
Una balanza
3 piezas de materias soacutelido
Aluminio Plomo Hierro
12
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Agua
13
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4-PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
1 Determinar la capacidad caloriacutefica (o equivalente
en agua) del caloriacutemetro
- Coloque dentro del caloriacutemetro
una cantidad de agua a
temperatura menor que la
temperatura del ambiente
- Deje que se establezca el equilibrio y mida la
temperatura en este instante (T1)
- Caliente el agua en la olla a una temperatura (T2)
y coloque una cantidad de esta agua en el
caloriacutemetro
- Mida nuevamente la temperatura de equilibrio T
2 Calor especiacutefico de los soacutelidos
14
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- Coloque una cantidad de agua en el caloriacutemetro y
deje que se establezca el equilibrio Mida la
temperatura (T1)
- Sumergiendo en agua caliente eleve la temperatura
del soacutelido hasta una temperatura T2
- Sumerja el cuerpo a temperatura T2 dentro del agua
a temperatura T1 y mida la temperatura de
equilibrio T
5- DATOS EXPERIMENTALES
A) Para la determinacioacuten de la capacidad caloriacutefica
del caloriacutemetro
B) Para el caacutelculo de los calores especiacuteficos de lossoacutelidos
Solido de metal hierro Plomo aluminoMasa del soacutelido 01184Kg 00921Kg 00195KgMasa del caloriacutemetro 0446Kg 0446Kg 0446KgMasa del caloriacutemetro con agua 0606Kg 0606Kg 0606KgMasa de agua 0160Kg 0160Kg 0160Kg
15
Masa del caloriacutemetro (Kg) 0446 KgMasa de agua (Kg) 0160 KgTemperatura de Equilibrio (Ta) ordmK 293 KMasa de agua temperatura Tb 0160 KgTemperatura de equilibrio T 320 KCapacidad caloriacutefica del caloriacutemetro 355 cal
Informe de Laboratorio Nordm5
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Calor especifico del caloriacutemetro (JKgdegK)
355 355 355
Temperatura inicial del solido (degK) 338 327 325Temperatura inicial del agua (degK) 293 293 293Temperatura inicial del caloriacutemetro (degK)
293 293 293
6- ANAacuteLISIS DE DATOS
A) Para el caacutelculo de los calores especiacuteficos de los
soacutelidos
Para el Hierro
Cambio de temperatura del agua 7degK
Cambio de temperatura del
caloriacutemetro
7degK
Calor ganado por el agua 1120Kcal
Calor ganado por el caloriacutemetro 02485Kcal
Total de calor ganado 13685
Kcal
Calor perdido por el soacutelido 13685
Kcal
Cambio de temperatura del
solido
-38degK
Con los datos obtenidos y aplicando la siguiente
ecuacioacuten
Cc (Tm-Taf) + Vaf(Tm-Taf)
maluminio(T2-Tm)Ce =
16
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El calor especiacutefico del hierro es
Ce 0098
KcalKgdegk
El error experimental es
error=(valorrealminusvalorexper)valorreal
lowast100=(|01075minus0098 |)lowast100
01075=8
Para el Plomo
Cambio de temperatura del agua 4degK
Cambio de temperatura del
caloriacutemetro
4degK
Calor ganado por el agua 0640Kcal
Calor ganado por el caloriacutemetro 0142Kcal
Total de calor ganado 0782 Kcal
Calor perdido por el soacutelido 0782Kcal
Cambio de temperatura del solido -26K
17
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Con los datos obtenidos y aplicando la siguiente
ecuacioacuten
Cc (Tm-Taf) + Vaf(Tm-Taf)
maluminio(T2-Tm)
El calor especiacutefico del Plomo es
El error experimental es
error=(valorrealminusvalorexper)
valorreallowast100=
(|0024minus0051 |)lowast1000024
=32
Para el Aluminio
Cambio de temperatura del agua 2degK
Cambio de temperatura del
caloriacutemetro
2degK
Calor ganado por el agua 0320Kcal
Calor ganado por el caloriacutemetro 0071Kcal
Total de calor ganado 0391 Kcal
Ce =
18
Ce 0051kcalkgdegk
Informe de Laboratorio Nordm5
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Calor perdido por el soacutelido 0391 Kcal
Cambio de temperatura del solido -28degK
19
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Con los datos obtenidos y aplicando la siguiente
ecuacioacuten
Cc (Tm-Taf) + Vaf(Tm-Taf)
maluminio(T2-Tm)
El calor especiacutefico del aluminio es
El error experimental es
error=(valorrealminusvalorexper)
valorreallowast100=
(|0214minus0188 |)lowast1000214
=1214
7 RECOMENDACIONES
- Se debe usar una rejilla de asbesto al momento de
calentar el agua para que el calor se distribuya
uniformemente por toda la olla y no calculemos una
temperatura caliente de los soacutelidos erroacutenea
Ce =
20
Ce 0188KcalKg
degk
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
- Procurar que la llama del mechero no sea muy
fuerte ademaacutes debe mantenerse uniforme
- Para medir la temperatura previamente hay que
agitar bien el agua que contiene el recipiente
- El caloriacutemetro debe estar calorifugado (debe ser
lo maacutes ldquoadiabaacuteticordquo posible)
- Para determinar la capacidad caloriacutefica del
caloriacutemetro hay que medir primera el volumen de
agua antes de calentarla y no al reveacutes
7- CONCLUSIONES
- El incremento de temperatura de los cuerpos cuando
se calientan es aproximadamente proporcional a la
energiacutea suministrada
- Es demostrado que masas iguales de distinta
naturaleza y a igual temperatura almacenan
distinta cantidad de calor para cuantificar este
fenoacutemeno hay que hacer uso del concepto de calor
especiacutefico
21
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Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
- La temperatura final que se halla teoacutericamente
varia un poco respecto a la que se obtiene por
medio del sensor de temperatura (termoacutemetro) pues
en ocasiones la temperatura medida variacutea un poco
- Demostramos que cuando se pone en contacto dos
cuerpos a distinta temperatura se produciraacute una
ldquopeacuterdida de calorrdquo del cuerpo a mayor temperatura
(o maacutes caliente) y una ldquoganancia de calorrdquo del
cuerpo a menor temperatura (o maacutes friacuteo) esto es
lo que dice el principio de conservacioacuten de la
energiacutea Si los dos cuerpos tienen la misma
temperatura no habraacute peacuterdida ni ganancia de
calor
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BIBLIOGRAFIacuteA
-SERWAY BEICHNER FIacuteSICA PARA CIENCIAS E
INGENIERIacuteA Tomo II Ed Mc-Graw Hill 5ta
Edicioacuten
-wwwscehuessbwebfisicaestadisticatermo
Termohtml
-wwwesencartamsncomencyclopedia_
761560839Calorimetriacuteahtml
-wwwunedes094258contenido
tecnicascalorimetriacalorimetriahtm
-wwwscehuessbwebfisica
estadisticaotroslatentelatentehtm
-wwwfispucd-jalfarofis1522OndsyCalortermo1
termo1html
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El calor especiacutefico de una sustancia puede ser
negativo positivo nulo o infinito dependiendo del
proceso que experimente el sistema durante la
transferencia de calor Soacutelo tiene un valor definido
para un proceso determinado Por lo tanto la capacidad
caloriacutefica de un sistema depende tanto de la naturaleza
del sistema como del proceso particular que el sistema
experimenta
La capacidad caloriacutefica en un proceso durante el cual
el sistema se somete a una presioacuten hidrostaacutetica externa
constante se denomina capacidad caloriacutefica a presioacuten
constante y se representa por Cp El valor de Cp para
un sistema determinado depende de la presioacuten y de la
temperatura Si el sistema se mantiene a volumen
constante mientras se le suministra calor la capacidad
caloriacutefica correspondiente se denomina capacidad
caloriacutefica a volumen constante y se representa por Cv
Debido a las grandes tensiones que se producen cuando
se calienta un soacutelido o un liacutequido al que se le impide
su expansioacuten las determinaciones experimentales de Cv
en soacutelidos y liacutequidos son difiacuteciles y por ello se mide
generalmente la magnitud Cp
La cantidad total que fluye en un sistema en cualquier
proceso viene dado por
8
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
Dentro de un intervalo de temperaturas en el cual C
puede considerarse constante
Cuanto mayor es la capacidad caloriacutefica del sistema
menor es la variacioacuten de temperatura para un flujo
determinado y en realidad haciendo la capacidad
caloriacutefica lo suficientemente grande la variacioacuten de
temperatura puede hacerse tan pequentildea como se desee Un
sistema cuya capacidad caloriacutefica es muy grande se
denomina fuente teacutermica y se caracteriza por el hecho de
que se le puede entregar o quitar cualquier cantidad de
calor sin que se produzca en eacutel una variacioacuten de
temperatura apreciable Una forma de obtener una fuente
teacutermica es tomar una gran masa de sustancia (por
ejemplo el mar o un riacuteo pueden considerarse como tal)
Caso en que el intercambio de calor ocasiona un
cambio de fase sin cambio de temperatura
Se han considerado anteriormente los cambios de fase
correspondientes a sustancias puras pero no se ha
hecho hasta el momento ninguna referencia al trabajo o
calor que acompantildean a dichos procesos
Consideacuterese un tramo de la curva pV de un proceso
isoteacutermico en la regioacuten soacutelido-liacutequido en la liacutequido-
vapor o en la soacutelido-vapor Si se entrega calor al
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sistema esta energiacutea se utilizaraacute en el cambio de
fase
sin que el sistema experimente un cambio de
temperatura La razoacuten entre el calor absorbido Q y la
masa m del sistema que experimenta el cambio de fase se
denomina calor latente de transformacioacuten l1048576 Es decir que
CALOR ESPECIacuteFICO
El calor especiacutefico o maacutes formalmente la capacidad
caloriacutefica especiacutefica de una sustancia es una magnitud
fiacutesica que indica la capacidad de un material para
almacenar energiacutea interna en forma de calor
Matemaacuteticamente el calor especiacutefico es la razoacuten entre
la capacidad caloriacutefica de un objeto y su masa
El calor especiacutefico se define de la siguiente forma
Donde es el calor que se entra o sale de la
sustancia es la masa (se usa una n cuando la
medicioacuten es molar) es el calor especiacutefico de la
sustancia y es el incremento de temperatura
3- EQUIPOS Y MATERIALES
10
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
Un caloriacutemetro de mezclas El caloriacutemetro es un
instrumento que sirve para medir las cantidades
de calor suministradas o recibidas por los cuerpos
Es decir sirve para determinar el calor especiacutefico
de un cuerpo asiacute como para medir las cantidades de
calor que liberan o absorben los cuerpos
Un termoacutemetro
Un mechero a gas
11
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
Una olla para calentar agua
Un soporte universal
Un matraz de 200 oacute 250 ml una probeta
Una balanza
3 piezas de materias soacutelido
Aluminio Plomo Hierro
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Informe de Laboratorio Nordm5
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Agua
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Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
4-PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
1 Determinar la capacidad caloriacutefica (o equivalente
en agua) del caloriacutemetro
- Coloque dentro del caloriacutemetro
una cantidad de agua a
temperatura menor que la
temperatura del ambiente
- Deje que se establezca el equilibrio y mida la
temperatura en este instante (T1)
- Caliente el agua en la olla a una temperatura (T2)
y coloque una cantidad de esta agua en el
caloriacutemetro
- Mida nuevamente la temperatura de equilibrio T
2 Calor especiacutefico de los soacutelidos
14
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
- Coloque una cantidad de agua en el caloriacutemetro y
deje que se establezca el equilibrio Mida la
temperatura (T1)
- Sumergiendo en agua caliente eleve la temperatura
del soacutelido hasta una temperatura T2
- Sumerja el cuerpo a temperatura T2 dentro del agua
a temperatura T1 y mida la temperatura de
equilibrio T
5- DATOS EXPERIMENTALES
A) Para la determinacioacuten de la capacidad caloriacutefica
del caloriacutemetro
B) Para el caacutelculo de los calores especiacuteficos de lossoacutelidos
Solido de metal hierro Plomo aluminoMasa del soacutelido 01184Kg 00921Kg 00195KgMasa del caloriacutemetro 0446Kg 0446Kg 0446KgMasa del caloriacutemetro con agua 0606Kg 0606Kg 0606KgMasa de agua 0160Kg 0160Kg 0160Kg
15
Masa del caloriacutemetro (Kg) 0446 KgMasa de agua (Kg) 0160 KgTemperatura de Equilibrio (Ta) ordmK 293 KMasa de agua temperatura Tb 0160 KgTemperatura de equilibrio T 320 KCapacidad caloriacutefica del caloriacutemetro 355 cal
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
Calor especifico del caloriacutemetro (JKgdegK)
355 355 355
Temperatura inicial del solido (degK) 338 327 325Temperatura inicial del agua (degK) 293 293 293Temperatura inicial del caloriacutemetro (degK)
293 293 293
6- ANAacuteLISIS DE DATOS
A) Para el caacutelculo de los calores especiacuteficos de los
soacutelidos
Para el Hierro
Cambio de temperatura del agua 7degK
Cambio de temperatura del
caloriacutemetro
7degK
Calor ganado por el agua 1120Kcal
Calor ganado por el caloriacutemetro 02485Kcal
Total de calor ganado 13685
Kcal
Calor perdido por el soacutelido 13685
Kcal
Cambio de temperatura del
solido
-38degK
Con los datos obtenidos y aplicando la siguiente
ecuacioacuten
Cc (Tm-Taf) + Vaf(Tm-Taf)
maluminio(T2-Tm)Ce =
16
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
El calor especiacutefico del hierro es
Ce 0098
KcalKgdegk
El error experimental es
error=(valorrealminusvalorexper)valorreal
lowast100=(|01075minus0098 |)lowast100
01075=8
Para el Plomo
Cambio de temperatura del agua 4degK
Cambio de temperatura del
caloriacutemetro
4degK
Calor ganado por el agua 0640Kcal
Calor ganado por el caloriacutemetro 0142Kcal
Total de calor ganado 0782 Kcal
Calor perdido por el soacutelido 0782Kcal
Cambio de temperatura del solido -26K
17
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
Con los datos obtenidos y aplicando la siguiente
ecuacioacuten
Cc (Tm-Taf) + Vaf(Tm-Taf)
maluminio(T2-Tm)
El calor especiacutefico del Plomo es
El error experimental es
error=(valorrealminusvalorexper)
valorreallowast100=
(|0024minus0051 |)lowast1000024
=32
Para el Aluminio
Cambio de temperatura del agua 2degK
Cambio de temperatura del
caloriacutemetro
2degK
Calor ganado por el agua 0320Kcal
Calor ganado por el caloriacutemetro 0071Kcal
Total de calor ganado 0391 Kcal
Ce =
18
Ce 0051kcalkgdegk
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
Calor perdido por el soacutelido 0391 Kcal
Cambio de temperatura del solido -28degK
19
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
Con los datos obtenidos y aplicando la siguiente
ecuacioacuten
Cc (Tm-Taf) + Vaf(Tm-Taf)
maluminio(T2-Tm)
El calor especiacutefico del aluminio es
El error experimental es
error=(valorrealminusvalorexper)
valorreallowast100=
(|0214minus0188 |)lowast1000214
=1214
7 RECOMENDACIONES
- Se debe usar una rejilla de asbesto al momento de
calentar el agua para que el calor se distribuya
uniformemente por toda la olla y no calculemos una
temperatura caliente de los soacutelidos erroacutenea
Ce =
20
Ce 0188KcalKg
degk
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
- Procurar que la llama del mechero no sea muy
fuerte ademaacutes debe mantenerse uniforme
- Para medir la temperatura previamente hay que
agitar bien el agua que contiene el recipiente
- El caloriacutemetro debe estar calorifugado (debe ser
lo maacutes ldquoadiabaacuteticordquo posible)
- Para determinar la capacidad caloriacutefica del
caloriacutemetro hay que medir primera el volumen de
agua antes de calentarla y no al reveacutes
7- CONCLUSIONES
- El incremento de temperatura de los cuerpos cuando
se calientan es aproximadamente proporcional a la
energiacutea suministrada
- Es demostrado que masas iguales de distinta
naturaleza y a igual temperatura almacenan
distinta cantidad de calor para cuantificar este
fenoacutemeno hay que hacer uso del concepto de calor
especiacutefico
21
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
- La temperatura final que se halla teoacutericamente
varia un poco respecto a la que se obtiene por
medio del sensor de temperatura (termoacutemetro) pues
en ocasiones la temperatura medida variacutea un poco
- Demostramos que cuando se pone en contacto dos
cuerpos a distinta temperatura se produciraacute una
ldquopeacuterdida de calorrdquo del cuerpo a mayor temperatura
(o maacutes caliente) y una ldquoganancia de calorrdquo del
cuerpo a menor temperatura (o maacutes friacuteo) esto es
lo que dice el principio de conservacioacuten de la
energiacutea Si los dos cuerpos tienen la misma
temperatura no habraacute peacuterdida ni ganancia de
calor
22
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BIBLIOGRAFIacuteA
-SERWAY BEICHNER FIacuteSICA PARA CIENCIAS E
INGENIERIacuteA Tomo II Ed Mc-Graw Hill 5ta
Edicioacuten
-wwwscehuessbwebfisicaestadisticatermo
Termohtml
-wwwesencartamsncomencyclopedia_
761560839Calorimetriacuteahtml
-wwwunedes094258contenido
tecnicascalorimetriacalorimetriahtm
-wwwscehuessbwebfisica
estadisticaotroslatentelatentehtm
-wwwfispucd-jalfarofis1522OndsyCalortermo1
termo1html
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Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
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Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
Dentro de un intervalo de temperaturas en el cual C
puede considerarse constante
Cuanto mayor es la capacidad caloriacutefica del sistema
menor es la variacioacuten de temperatura para un flujo
determinado y en realidad haciendo la capacidad
caloriacutefica lo suficientemente grande la variacioacuten de
temperatura puede hacerse tan pequentildea como se desee Un
sistema cuya capacidad caloriacutefica es muy grande se
denomina fuente teacutermica y se caracteriza por el hecho de
que se le puede entregar o quitar cualquier cantidad de
calor sin que se produzca en eacutel una variacioacuten de
temperatura apreciable Una forma de obtener una fuente
teacutermica es tomar una gran masa de sustancia (por
ejemplo el mar o un riacuteo pueden considerarse como tal)
Caso en que el intercambio de calor ocasiona un
cambio de fase sin cambio de temperatura
Se han considerado anteriormente los cambios de fase
correspondientes a sustancias puras pero no se ha
hecho hasta el momento ninguna referencia al trabajo o
calor que acompantildean a dichos procesos
Consideacuterese un tramo de la curva pV de un proceso
isoteacutermico en la regioacuten soacutelido-liacutequido en la liacutequido-
vapor o en la soacutelido-vapor Si se entrega calor al
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sistema esta energiacutea se utilizaraacute en el cambio de
fase
sin que el sistema experimente un cambio de
temperatura La razoacuten entre el calor absorbido Q y la
masa m del sistema que experimenta el cambio de fase se
denomina calor latente de transformacioacuten l1048576 Es decir que
CALOR ESPECIacuteFICO
El calor especiacutefico o maacutes formalmente la capacidad
caloriacutefica especiacutefica de una sustancia es una magnitud
fiacutesica que indica la capacidad de un material para
almacenar energiacutea interna en forma de calor
Matemaacuteticamente el calor especiacutefico es la razoacuten entre
la capacidad caloriacutefica de un objeto y su masa
El calor especiacutefico se define de la siguiente forma
Donde es el calor que se entra o sale de la
sustancia es la masa (se usa una n cuando la
medicioacuten es molar) es el calor especiacutefico de la
sustancia y es el incremento de temperatura
3- EQUIPOS Y MATERIALES
10
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Un caloriacutemetro de mezclas El caloriacutemetro es un
instrumento que sirve para medir las cantidades
de calor suministradas o recibidas por los cuerpos
Es decir sirve para determinar el calor especiacutefico
de un cuerpo asiacute como para medir las cantidades de
calor que liberan o absorben los cuerpos
Un termoacutemetro
Un mechero a gas
11
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Una olla para calentar agua
Un soporte universal
Un matraz de 200 oacute 250 ml una probeta
Una balanza
3 piezas de materias soacutelido
Aluminio Plomo Hierro
12
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Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
Agua
13
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4-PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
1 Determinar la capacidad caloriacutefica (o equivalente
en agua) del caloriacutemetro
- Coloque dentro del caloriacutemetro
una cantidad de agua a
temperatura menor que la
temperatura del ambiente
- Deje que se establezca el equilibrio y mida la
temperatura en este instante (T1)
- Caliente el agua en la olla a una temperatura (T2)
y coloque una cantidad de esta agua en el
caloriacutemetro
- Mida nuevamente la temperatura de equilibrio T
2 Calor especiacutefico de los soacutelidos
14
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
- Coloque una cantidad de agua en el caloriacutemetro y
deje que se establezca el equilibrio Mida la
temperatura (T1)
- Sumergiendo en agua caliente eleve la temperatura
del soacutelido hasta una temperatura T2
- Sumerja el cuerpo a temperatura T2 dentro del agua
a temperatura T1 y mida la temperatura de
equilibrio T
5- DATOS EXPERIMENTALES
A) Para la determinacioacuten de la capacidad caloriacutefica
del caloriacutemetro
B) Para el caacutelculo de los calores especiacuteficos de lossoacutelidos
Solido de metal hierro Plomo aluminoMasa del soacutelido 01184Kg 00921Kg 00195KgMasa del caloriacutemetro 0446Kg 0446Kg 0446KgMasa del caloriacutemetro con agua 0606Kg 0606Kg 0606KgMasa de agua 0160Kg 0160Kg 0160Kg
15
Masa del caloriacutemetro (Kg) 0446 KgMasa de agua (Kg) 0160 KgTemperatura de Equilibrio (Ta) ordmK 293 KMasa de agua temperatura Tb 0160 KgTemperatura de equilibrio T 320 KCapacidad caloriacutefica del caloriacutemetro 355 cal
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
Calor especifico del caloriacutemetro (JKgdegK)
355 355 355
Temperatura inicial del solido (degK) 338 327 325Temperatura inicial del agua (degK) 293 293 293Temperatura inicial del caloriacutemetro (degK)
293 293 293
6- ANAacuteLISIS DE DATOS
A) Para el caacutelculo de los calores especiacuteficos de los
soacutelidos
Para el Hierro
Cambio de temperatura del agua 7degK
Cambio de temperatura del
caloriacutemetro
7degK
Calor ganado por el agua 1120Kcal
Calor ganado por el caloriacutemetro 02485Kcal
Total de calor ganado 13685
Kcal
Calor perdido por el soacutelido 13685
Kcal
Cambio de temperatura del
solido
-38degK
Con los datos obtenidos y aplicando la siguiente
ecuacioacuten
Cc (Tm-Taf) + Vaf(Tm-Taf)
maluminio(T2-Tm)Ce =
16
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
El calor especiacutefico del hierro es
Ce 0098
KcalKgdegk
El error experimental es
error=(valorrealminusvalorexper)valorreal
lowast100=(|01075minus0098 |)lowast100
01075=8
Para el Plomo
Cambio de temperatura del agua 4degK
Cambio de temperatura del
caloriacutemetro
4degK
Calor ganado por el agua 0640Kcal
Calor ganado por el caloriacutemetro 0142Kcal
Total de calor ganado 0782 Kcal
Calor perdido por el soacutelido 0782Kcal
Cambio de temperatura del solido -26K
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Con los datos obtenidos y aplicando la siguiente
ecuacioacuten
Cc (Tm-Taf) + Vaf(Tm-Taf)
maluminio(T2-Tm)
El calor especiacutefico del Plomo es
El error experimental es
error=(valorrealminusvalorexper)
valorreallowast100=
(|0024minus0051 |)lowast1000024
=32
Para el Aluminio
Cambio de temperatura del agua 2degK
Cambio de temperatura del
caloriacutemetro
2degK
Calor ganado por el agua 0320Kcal
Calor ganado por el caloriacutemetro 0071Kcal
Total de calor ganado 0391 Kcal
Ce =
18
Ce 0051kcalkgdegk
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Calor perdido por el soacutelido 0391 Kcal
Cambio de temperatura del solido -28degK
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Con los datos obtenidos y aplicando la siguiente
ecuacioacuten
Cc (Tm-Taf) + Vaf(Tm-Taf)
maluminio(T2-Tm)
El calor especiacutefico del aluminio es
El error experimental es
error=(valorrealminusvalorexper)
valorreallowast100=
(|0214minus0188 |)lowast1000214
=1214
7 RECOMENDACIONES
- Se debe usar una rejilla de asbesto al momento de
calentar el agua para que el calor se distribuya
uniformemente por toda la olla y no calculemos una
temperatura caliente de los soacutelidos erroacutenea
Ce =
20
Ce 0188KcalKg
degk
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
- Procurar que la llama del mechero no sea muy
fuerte ademaacutes debe mantenerse uniforme
- Para medir la temperatura previamente hay que
agitar bien el agua que contiene el recipiente
- El caloriacutemetro debe estar calorifugado (debe ser
lo maacutes ldquoadiabaacuteticordquo posible)
- Para determinar la capacidad caloriacutefica del
caloriacutemetro hay que medir primera el volumen de
agua antes de calentarla y no al reveacutes
7- CONCLUSIONES
- El incremento de temperatura de los cuerpos cuando
se calientan es aproximadamente proporcional a la
energiacutea suministrada
- Es demostrado que masas iguales de distinta
naturaleza y a igual temperatura almacenan
distinta cantidad de calor para cuantificar este
fenoacutemeno hay que hacer uso del concepto de calor
especiacutefico
21
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Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
- La temperatura final que se halla teoacutericamente
varia un poco respecto a la que se obtiene por
medio del sensor de temperatura (termoacutemetro) pues
en ocasiones la temperatura medida variacutea un poco
- Demostramos que cuando se pone en contacto dos
cuerpos a distinta temperatura se produciraacute una
ldquopeacuterdida de calorrdquo del cuerpo a mayor temperatura
(o maacutes caliente) y una ldquoganancia de calorrdquo del
cuerpo a menor temperatura (o maacutes friacuteo) esto es
lo que dice el principio de conservacioacuten de la
energiacutea Si los dos cuerpos tienen la misma
temperatura no habraacute peacuterdida ni ganancia de
calor
22
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Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
BIBLIOGRAFIacuteA
-SERWAY BEICHNER FIacuteSICA PARA CIENCIAS E
INGENIERIacuteA Tomo II Ed Mc-Graw Hill 5ta
Edicioacuten
-wwwscehuessbwebfisicaestadisticatermo
Termohtml
-wwwesencartamsncomencyclopedia_
761560839Calorimetriacuteahtml
-wwwunedes094258contenido
tecnicascalorimetriacalorimetriahtm
-wwwscehuessbwebfisica
estadisticaotroslatentelatentehtm
-wwwfispucd-jalfarofis1522OndsyCalortermo1
termo1html
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24
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sistema esta energiacutea se utilizaraacute en el cambio de
fase
sin que el sistema experimente un cambio de
temperatura La razoacuten entre el calor absorbido Q y la
masa m del sistema que experimenta el cambio de fase se
denomina calor latente de transformacioacuten l1048576 Es decir que
CALOR ESPECIacuteFICO
El calor especiacutefico o maacutes formalmente la capacidad
caloriacutefica especiacutefica de una sustancia es una magnitud
fiacutesica que indica la capacidad de un material para
almacenar energiacutea interna en forma de calor
Matemaacuteticamente el calor especiacutefico es la razoacuten entre
la capacidad caloriacutefica de un objeto y su masa
El calor especiacutefico se define de la siguiente forma
Donde es el calor que se entra o sale de la
sustancia es la masa (se usa una n cuando la
medicioacuten es molar) es el calor especiacutefico de la
sustancia y es el incremento de temperatura
3- EQUIPOS Y MATERIALES
10
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Un caloriacutemetro de mezclas El caloriacutemetro es un
instrumento que sirve para medir las cantidades
de calor suministradas o recibidas por los cuerpos
Es decir sirve para determinar el calor especiacutefico
de un cuerpo asiacute como para medir las cantidades de
calor que liberan o absorben los cuerpos
Un termoacutemetro
Un mechero a gas
11
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Una olla para calentar agua
Un soporte universal
Un matraz de 200 oacute 250 ml una probeta
Una balanza
3 piezas de materias soacutelido
Aluminio Plomo Hierro
12
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
Agua
13
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Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
4-PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
1 Determinar la capacidad caloriacutefica (o equivalente
en agua) del caloriacutemetro
- Coloque dentro del caloriacutemetro
una cantidad de agua a
temperatura menor que la
temperatura del ambiente
- Deje que se establezca el equilibrio y mida la
temperatura en este instante (T1)
- Caliente el agua en la olla a una temperatura (T2)
y coloque una cantidad de esta agua en el
caloriacutemetro
- Mida nuevamente la temperatura de equilibrio T
2 Calor especiacutefico de los soacutelidos
14
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
- Coloque una cantidad de agua en el caloriacutemetro y
deje que se establezca el equilibrio Mida la
temperatura (T1)
- Sumergiendo en agua caliente eleve la temperatura
del soacutelido hasta una temperatura T2
- Sumerja el cuerpo a temperatura T2 dentro del agua
a temperatura T1 y mida la temperatura de
equilibrio T
5- DATOS EXPERIMENTALES
A) Para la determinacioacuten de la capacidad caloriacutefica
del caloriacutemetro
B) Para el caacutelculo de los calores especiacuteficos de lossoacutelidos
Solido de metal hierro Plomo aluminoMasa del soacutelido 01184Kg 00921Kg 00195KgMasa del caloriacutemetro 0446Kg 0446Kg 0446KgMasa del caloriacutemetro con agua 0606Kg 0606Kg 0606KgMasa de agua 0160Kg 0160Kg 0160Kg
15
Masa del caloriacutemetro (Kg) 0446 KgMasa de agua (Kg) 0160 KgTemperatura de Equilibrio (Ta) ordmK 293 KMasa de agua temperatura Tb 0160 KgTemperatura de equilibrio T 320 KCapacidad caloriacutefica del caloriacutemetro 355 cal
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
Calor especifico del caloriacutemetro (JKgdegK)
355 355 355
Temperatura inicial del solido (degK) 338 327 325Temperatura inicial del agua (degK) 293 293 293Temperatura inicial del caloriacutemetro (degK)
293 293 293
6- ANAacuteLISIS DE DATOS
A) Para el caacutelculo de los calores especiacuteficos de los
soacutelidos
Para el Hierro
Cambio de temperatura del agua 7degK
Cambio de temperatura del
caloriacutemetro
7degK
Calor ganado por el agua 1120Kcal
Calor ganado por el caloriacutemetro 02485Kcal
Total de calor ganado 13685
Kcal
Calor perdido por el soacutelido 13685
Kcal
Cambio de temperatura del
solido
-38degK
Con los datos obtenidos y aplicando la siguiente
ecuacioacuten
Cc (Tm-Taf) + Vaf(Tm-Taf)
maluminio(T2-Tm)Ce =
16
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
El calor especiacutefico del hierro es
Ce 0098
KcalKgdegk
El error experimental es
error=(valorrealminusvalorexper)valorreal
lowast100=(|01075minus0098 |)lowast100
01075=8
Para el Plomo
Cambio de temperatura del agua 4degK
Cambio de temperatura del
caloriacutemetro
4degK
Calor ganado por el agua 0640Kcal
Calor ganado por el caloriacutemetro 0142Kcal
Total de calor ganado 0782 Kcal
Calor perdido por el soacutelido 0782Kcal
Cambio de temperatura del solido -26K
17
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
Con los datos obtenidos y aplicando la siguiente
ecuacioacuten
Cc (Tm-Taf) + Vaf(Tm-Taf)
maluminio(T2-Tm)
El calor especiacutefico del Plomo es
El error experimental es
error=(valorrealminusvalorexper)
valorreallowast100=
(|0024minus0051 |)lowast1000024
=32
Para el Aluminio
Cambio de temperatura del agua 2degK
Cambio de temperatura del
caloriacutemetro
2degK
Calor ganado por el agua 0320Kcal
Calor ganado por el caloriacutemetro 0071Kcal
Total de calor ganado 0391 Kcal
Ce =
18
Ce 0051kcalkgdegk
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
Calor perdido por el soacutelido 0391 Kcal
Cambio de temperatura del solido -28degK
19
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
Con los datos obtenidos y aplicando la siguiente
ecuacioacuten
Cc (Tm-Taf) + Vaf(Tm-Taf)
maluminio(T2-Tm)
El calor especiacutefico del aluminio es
El error experimental es
error=(valorrealminusvalorexper)
valorreallowast100=
(|0214minus0188 |)lowast1000214
=1214
7 RECOMENDACIONES
- Se debe usar una rejilla de asbesto al momento de
calentar el agua para que el calor se distribuya
uniformemente por toda la olla y no calculemos una
temperatura caliente de los soacutelidos erroacutenea
Ce =
20
Ce 0188KcalKg
degk
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
- Procurar que la llama del mechero no sea muy
fuerte ademaacutes debe mantenerse uniforme
- Para medir la temperatura previamente hay que
agitar bien el agua que contiene el recipiente
- El caloriacutemetro debe estar calorifugado (debe ser
lo maacutes ldquoadiabaacuteticordquo posible)
- Para determinar la capacidad caloriacutefica del
caloriacutemetro hay que medir primera el volumen de
agua antes de calentarla y no al reveacutes
7- CONCLUSIONES
- El incremento de temperatura de los cuerpos cuando
se calientan es aproximadamente proporcional a la
energiacutea suministrada
- Es demostrado que masas iguales de distinta
naturaleza y a igual temperatura almacenan
distinta cantidad de calor para cuantificar este
fenoacutemeno hay que hacer uso del concepto de calor
especiacutefico
21
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
- La temperatura final que se halla teoacutericamente
varia un poco respecto a la que se obtiene por
medio del sensor de temperatura (termoacutemetro) pues
en ocasiones la temperatura medida variacutea un poco
- Demostramos que cuando se pone en contacto dos
cuerpos a distinta temperatura se produciraacute una
ldquopeacuterdida de calorrdquo del cuerpo a mayor temperatura
(o maacutes caliente) y una ldquoganancia de calorrdquo del
cuerpo a menor temperatura (o maacutes friacuteo) esto es
lo que dice el principio de conservacioacuten de la
energiacutea Si los dos cuerpos tienen la misma
temperatura no habraacute peacuterdida ni ganancia de
calor
22
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Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
BIBLIOGRAFIacuteA
-SERWAY BEICHNER FIacuteSICA PARA CIENCIAS E
INGENIERIacuteA Tomo II Ed Mc-Graw Hill 5ta
Edicioacuten
-wwwscehuessbwebfisicaestadisticatermo
Termohtml
-wwwesencartamsncomencyclopedia_
761560839Calorimetriacuteahtml
-wwwunedes094258contenido
tecnicascalorimetriacalorimetriahtm
-wwwscehuessbwebfisica
estadisticaotroslatentelatentehtm
-wwwfispucd-jalfarofis1522OndsyCalortermo1
termo1html
23
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Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
24
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Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
Un caloriacutemetro de mezclas El caloriacutemetro es un
instrumento que sirve para medir las cantidades
de calor suministradas o recibidas por los cuerpos
Es decir sirve para determinar el calor especiacutefico
de un cuerpo asiacute como para medir las cantidades de
calor que liberan o absorben los cuerpos
Un termoacutemetro
Un mechero a gas
11
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Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
Una olla para calentar agua
Un soporte universal
Un matraz de 200 oacute 250 ml una probeta
Una balanza
3 piezas de materias soacutelido
Aluminio Plomo Hierro
12
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
Agua
13
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
4-PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
1 Determinar la capacidad caloriacutefica (o equivalente
en agua) del caloriacutemetro
- Coloque dentro del caloriacutemetro
una cantidad de agua a
temperatura menor que la
temperatura del ambiente
- Deje que se establezca el equilibrio y mida la
temperatura en este instante (T1)
- Caliente el agua en la olla a una temperatura (T2)
y coloque una cantidad de esta agua en el
caloriacutemetro
- Mida nuevamente la temperatura de equilibrio T
2 Calor especiacutefico de los soacutelidos
14
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
- Coloque una cantidad de agua en el caloriacutemetro y
deje que se establezca el equilibrio Mida la
temperatura (T1)
- Sumergiendo en agua caliente eleve la temperatura
del soacutelido hasta una temperatura T2
- Sumerja el cuerpo a temperatura T2 dentro del agua
a temperatura T1 y mida la temperatura de
equilibrio T
5- DATOS EXPERIMENTALES
A) Para la determinacioacuten de la capacidad caloriacutefica
del caloriacutemetro
B) Para el caacutelculo de los calores especiacuteficos de lossoacutelidos
Solido de metal hierro Plomo aluminoMasa del soacutelido 01184Kg 00921Kg 00195KgMasa del caloriacutemetro 0446Kg 0446Kg 0446KgMasa del caloriacutemetro con agua 0606Kg 0606Kg 0606KgMasa de agua 0160Kg 0160Kg 0160Kg
15
Masa del caloriacutemetro (Kg) 0446 KgMasa de agua (Kg) 0160 KgTemperatura de Equilibrio (Ta) ordmK 293 KMasa de agua temperatura Tb 0160 KgTemperatura de equilibrio T 320 KCapacidad caloriacutefica del caloriacutemetro 355 cal
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
Calor especifico del caloriacutemetro (JKgdegK)
355 355 355
Temperatura inicial del solido (degK) 338 327 325Temperatura inicial del agua (degK) 293 293 293Temperatura inicial del caloriacutemetro (degK)
293 293 293
6- ANAacuteLISIS DE DATOS
A) Para el caacutelculo de los calores especiacuteficos de los
soacutelidos
Para el Hierro
Cambio de temperatura del agua 7degK
Cambio de temperatura del
caloriacutemetro
7degK
Calor ganado por el agua 1120Kcal
Calor ganado por el caloriacutemetro 02485Kcal
Total de calor ganado 13685
Kcal
Calor perdido por el soacutelido 13685
Kcal
Cambio de temperatura del
solido
-38degK
Con los datos obtenidos y aplicando la siguiente
ecuacioacuten
Cc (Tm-Taf) + Vaf(Tm-Taf)
maluminio(T2-Tm)Ce =
16
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
El calor especiacutefico del hierro es
Ce 0098
KcalKgdegk
El error experimental es
error=(valorrealminusvalorexper)valorreal
lowast100=(|01075minus0098 |)lowast100
01075=8
Para el Plomo
Cambio de temperatura del agua 4degK
Cambio de temperatura del
caloriacutemetro
4degK
Calor ganado por el agua 0640Kcal
Calor ganado por el caloriacutemetro 0142Kcal
Total de calor ganado 0782 Kcal
Calor perdido por el soacutelido 0782Kcal
Cambio de temperatura del solido -26K
17
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Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
Con los datos obtenidos y aplicando la siguiente
ecuacioacuten
Cc (Tm-Taf) + Vaf(Tm-Taf)
maluminio(T2-Tm)
El calor especiacutefico del Plomo es
El error experimental es
error=(valorrealminusvalorexper)
valorreallowast100=
(|0024minus0051 |)lowast1000024
=32
Para el Aluminio
Cambio de temperatura del agua 2degK
Cambio de temperatura del
caloriacutemetro
2degK
Calor ganado por el agua 0320Kcal
Calor ganado por el caloriacutemetro 0071Kcal
Total de calor ganado 0391 Kcal
Ce =
18
Ce 0051kcalkgdegk
Informe de Laboratorio Nordm5
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Calor perdido por el soacutelido 0391 Kcal
Cambio de temperatura del solido -28degK
19
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
Con los datos obtenidos y aplicando la siguiente
ecuacioacuten
Cc (Tm-Taf) + Vaf(Tm-Taf)
maluminio(T2-Tm)
El calor especiacutefico del aluminio es
El error experimental es
error=(valorrealminusvalorexper)
valorreallowast100=
(|0214minus0188 |)lowast1000214
=1214
7 RECOMENDACIONES
- Se debe usar una rejilla de asbesto al momento de
calentar el agua para que el calor se distribuya
uniformemente por toda la olla y no calculemos una
temperatura caliente de los soacutelidos erroacutenea
Ce =
20
Ce 0188KcalKg
degk
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
- Procurar que la llama del mechero no sea muy
fuerte ademaacutes debe mantenerse uniforme
- Para medir la temperatura previamente hay que
agitar bien el agua que contiene el recipiente
- El caloriacutemetro debe estar calorifugado (debe ser
lo maacutes ldquoadiabaacuteticordquo posible)
- Para determinar la capacidad caloriacutefica del
caloriacutemetro hay que medir primera el volumen de
agua antes de calentarla y no al reveacutes
7- CONCLUSIONES
- El incremento de temperatura de los cuerpos cuando
se calientan es aproximadamente proporcional a la
energiacutea suministrada
- Es demostrado que masas iguales de distinta
naturaleza y a igual temperatura almacenan
distinta cantidad de calor para cuantificar este
fenoacutemeno hay que hacer uso del concepto de calor
especiacutefico
21
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Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
- La temperatura final que se halla teoacutericamente
varia un poco respecto a la que se obtiene por
medio del sensor de temperatura (termoacutemetro) pues
en ocasiones la temperatura medida variacutea un poco
- Demostramos que cuando se pone en contacto dos
cuerpos a distinta temperatura se produciraacute una
ldquopeacuterdida de calorrdquo del cuerpo a mayor temperatura
(o maacutes caliente) y una ldquoganancia de calorrdquo del
cuerpo a menor temperatura (o maacutes friacuteo) esto es
lo que dice el principio de conservacioacuten de la
energiacutea Si los dos cuerpos tienen la misma
temperatura no habraacute peacuterdida ni ganancia de
calor
22
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BIBLIOGRAFIacuteA
-SERWAY BEICHNER FIacuteSICA PARA CIENCIAS E
INGENIERIacuteA Tomo II Ed Mc-Graw Hill 5ta
Edicioacuten
-wwwscehuessbwebfisicaestadisticatermo
Termohtml
-wwwesencartamsncomencyclopedia_
761560839Calorimetriacuteahtml
-wwwunedes094258contenido
tecnicascalorimetriacalorimetriahtm
-wwwscehuessbwebfisica
estadisticaotroslatentelatentehtm
-wwwfispucd-jalfarofis1522OndsyCalortermo1
termo1html
23
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24
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
Una olla para calentar agua
Un soporte universal
Un matraz de 200 oacute 250 ml una probeta
Una balanza
3 piezas de materias soacutelido
Aluminio Plomo Hierro
12
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
Agua
13
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
4-PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
1 Determinar la capacidad caloriacutefica (o equivalente
en agua) del caloriacutemetro
- Coloque dentro del caloriacutemetro
una cantidad de agua a
temperatura menor que la
temperatura del ambiente
- Deje que se establezca el equilibrio y mida la
temperatura en este instante (T1)
- Caliente el agua en la olla a una temperatura (T2)
y coloque una cantidad de esta agua en el
caloriacutemetro
- Mida nuevamente la temperatura de equilibrio T
2 Calor especiacutefico de los soacutelidos
14
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
- Coloque una cantidad de agua en el caloriacutemetro y
deje que se establezca el equilibrio Mida la
temperatura (T1)
- Sumergiendo en agua caliente eleve la temperatura
del soacutelido hasta una temperatura T2
- Sumerja el cuerpo a temperatura T2 dentro del agua
a temperatura T1 y mida la temperatura de
equilibrio T
5- DATOS EXPERIMENTALES
A) Para la determinacioacuten de la capacidad caloriacutefica
del caloriacutemetro
B) Para el caacutelculo de los calores especiacuteficos de lossoacutelidos
Solido de metal hierro Plomo aluminoMasa del soacutelido 01184Kg 00921Kg 00195KgMasa del caloriacutemetro 0446Kg 0446Kg 0446KgMasa del caloriacutemetro con agua 0606Kg 0606Kg 0606KgMasa de agua 0160Kg 0160Kg 0160Kg
15
Masa del caloriacutemetro (Kg) 0446 KgMasa de agua (Kg) 0160 KgTemperatura de Equilibrio (Ta) ordmK 293 KMasa de agua temperatura Tb 0160 KgTemperatura de equilibrio T 320 KCapacidad caloriacutefica del caloriacutemetro 355 cal
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
Calor especifico del caloriacutemetro (JKgdegK)
355 355 355
Temperatura inicial del solido (degK) 338 327 325Temperatura inicial del agua (degK) 293 293 293Temperatura inicial del caloriacutemetro (degK)
293 293 293
6- ANAacuteLISIS DE DATOS
A) Para el caacutelculo de los calores especiacuteficos de los
soacutelidos
Para el Hierro
Cambio de temperatura del agua 7degK
Cambio de temperatura del
caloriacutemetro
7degK
Calor ganado por el agua 1120Kcal
Calor ganado por el caloriacutemetro 02485Kcal
Total de calor ganado 13685
Kcal
Calor perdido por el soacutelido 13685
Kcal
Cambio de temperatura del
solido
-38degK
Con los datos obtenidos y aplicando la siguiente
ecuacioacuten
Cc (Tm-Taf) + Vaf(Tm-Taf)
maluminio(T2-Tm)Ce =
16
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
El calor especiacutefico del hierro es
Ce 0098
KcalKgdegk
El error experimental es
error=(valorrealminusvalorexper)valorreal
lowast100=(|01075minus0098 |)lowast100
01075=8
Para el Plomo
Cambio de temperatura del agua 4degK
Cambio de temperatura del
caloriacutemetro
4degK
Calor ganado por el agua 0640Kcal
Calor ganado por el caloriacutemetro 0142Kcal
Total de calor ganado 0782 Kcal
Calor perdido por el soacutelido 0782Kcal
Cambio de temperatura del solido -26K
17
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
Con los datos obtenidos y aplicando la siguiente
ecuacioacuten
Cc (Tm-Taf) + Vaf(Tm-Taf)
maluminio(T2-Tm)
El calor especiacutefico del Plomo es
El error experimental es
error=(valorrealminusvalorexper)
valorreallowast100=
(|0024minus0051 |)lowast1000024
=32
Para el Aluminio
Cambio de temperatura del agua 2degK
Cambio de temperatura del
caloriacutemetro
2degK
Calor ganado por el agua 0320Kcal
Calor ganado por el caloriacutemetro 0071Kcal
Total de calor ganado 0391 Kcal
Ce =
18
Ce 0051kcalkgdegk
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
Calor perdido por el soacutelido 0391 Kcal
Cambio de temperatura del solido -28degK
19
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
Con los datos obtenidos y aplicando la siguiente
ecuacioacuten
Cc (Tm-Taf) + Vaf(Tm-Taf)
maluminio(T2-Tm)
El calor especiacutefico del aluminio es
El error experimental es
error=(valorrealminusvalorexper)
valorreallowast100=
(|0214minus0188 |)lowast1000214
=1214
7 RECOMENDACIONES
- Se debe usar una rejilla de asbesto al momento de
calentar el agua para que el calor se distribuya
uniformemente por toda la olla y no calculemos una
temperatura caliente de los soacutelidos erroacutenea
Ce =
20
Ce 0188KcalKg
degk
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
- Procurar que la llama del mechero no sea muy
fuerte ademaacutes debe mantenerse uniforme
- Para medir la temperatura previamente hay que
agitar bien el agua que contiene el recipiente
- El caloriacutemetro debe estar calorifugado (debe ser
lo maacutes ldquoadiabaacuteticordquo posible)
- Para determinar la capacidad caloriacutefica del
caloriacutemetro hay que medir primera el volumen de
agua antes de calentarla y no al reveacutes
7- CONCLUSIONES
- El incremento de temperatura de los cuerpos cuando
se calientan es aproximadamente proporcional a la
energiacutea suministrada
- Es demostrado que masas iguales de distinta
naturaleza y a igual temperatura almacenan
distinta cantidad de calor para cuantificar este
fenoacutemeno hay que hacer uso del concepto de calor
especiacutefico
21
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Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
- La temperatura final que se halla teoacutericamente
varia un poco respecto a la que se obtiene por
medio del sensor de temperatura (termoacutemetro) pues
en ocasiones la temperatura medida variacutea un poco
- Demostramos que cuando se pone en contacto dos
cuerpos a distinta temperatura se produciraacute una
ldquopeacuterdida de calorrdquo del cuerpo a mayor temperatura
(o maacutes caliente) y una ldquoganancia de calorrdquo del
cuerpo a menor temperatura (o maacutes friacuteo) esto es
lo que dice el principio de conservacioacuten de la
energiacutea Si los dos cuerpos tienen la misma
temperatura no habraacute peacuterdida ni ganancia de
calor
22
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Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
BIBLIOGRAFIacuteA
-SERWAY BEICHNER FIacuteSICA PARA CIENCIAS E
INGENIERIacuteA Tomo II Ed Mc-Graw Hill 5ta
Edicioacuten
-wwwscehuessbwebfisicaestadisticatermo
Termohtml
-wwwesencartamsncomencyclopedia_
761560839Calorimetriacuteahtml
-wwwunedes094258contenido
tecnicascalorimetriacalorimetriahtm
-wwwscehuessbwebfisica
estadisticaotroslatentelatentehtm
-wwwfispucd-jalfarofis1522OndsyCalortermo1
termo1html
23
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24
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Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
Agua
13
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Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
4-PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
1 Determinar la capacidad caloriacutefica (o equivalente
en agua) del caloriacutemetro
- Coloque dentro del caloriacutemetro
una cantidad de agua a
temperatura menor que la
temperatura del ambiente
- Deje que se establezca el equilibrio y mida la
temperatura en este instante (T1)
- Caliente el agua en la olla a una temperatura (T2)
y coloque una cantidad de esta agua en el
caloriacutemetro
- Mida nuevamente la temperatura de equilibrio T
2 Calor especiacutefico de los soacutelidos
14
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
- Coloque una cantidad de agua en el caloriacutemetro y
deje que se establezca el equilibrio Mida la
temperatura (T1)
- Sumergiendo en agua caliente eleve la temperatura
del soacutelido hasta una temperatura T2
- Sumerja el cuerpo a temperatura T2 dentro del agua
a temperatura T1 y mida la temperatura de
equilibrio T
5- DATOS EXPERIMENTALES
A) Para la determinacioacuten de la capacidad caloriacutefica
del caloriacutemetro
B) Para el caacutelculo de los calores especiacuteficos de lossoacutelidos
Solido de metal hierro Plomo aluminoMasa del soacutelido 01184Kg 00921Kg 00195KgMasa del caloriacutemetro 0446Kg 0446Kg 0446KgMasa del caloriacutemetro con agua 0606Kg 0606Kg 0606KgMasa de agua 0160Kg 0160Kg 0160Kg
15
Masa del caloriacutemetro (Kg) 0446 KgMasa de agua (Kg) 0160 KgTemperatura de Equilibrio (Ta) ordmK 293 KMasa de agua temperatura Tb 0160 KgTemperatura de equilibrio T 320 KCapacidad caloriacutefica del caloriacutemetro 355 cal
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
Calor especifico del caloriacutemetro (JKgdegK)
355 355 355
Temperatura inicial del solido (degK) 338 327 325Temperatura inicial del agua (degK) 293 293 293Temperatura inicial del caloriacutemetro (degK)
293 293 293
6- ANAacuteLISIS DE DATOS
A) Para el caacutelculo de los calores especiacuteficos de los
soacutelidos
Para el Hierro
Cambio de temperatura del agua 7degK
Cambio de temperatura del
caloriacutemetro
7degK
Calor ganado por el agua 1120Kcal
Calor ganado por el caloriacutemetro 02485Kcal
Total de calor ganado 13685
Kcal
Calor perdido por el soacutelido 13685
Kcal
Cambio de temperatura del
solido
-38degK
Con los datos obtenidos y aplicando la siguiente
ecuacioacuten
Cc (Tm-Taf) + Vaf(Tm-Taf)
maluminio(T2-Tm)Ce =
16
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
El calor especiacutefico del hierro es
Ce 0098
KcalKgdegk
El error experimental es
error=(valorrealminusvalorexper)valorreal
lowast100=(|01075minus0098 |)lowast100
01075=8
Para el Plomo
Cambio de temperatura del agua 4degK
Cambio de temperatura del
caloriacutemetro
4degK
Calor ganado por el agua 0640Kcal
Calor ganado por el caloriacutemetro 0142Kcal
Total de calor ganado 0782 Kcal
Calor perdido por el soacutelido 0782Kcal
Cambio de temperatura del solido -26K
17
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
Con los datos obtenidos y aplicando la siguiente
ecuacioacuten
Cc (Tm-Taf) + Vaf(Tm-Taf)
maluminio(T2-Tm)
El calor especiacutefico del Plomo es
El error experimental es
error=(valorrealminusvalorexper)
valorreallowast100=
(|0024minus0051 |)lowast1000024
=32
Para el Aluminio
Cambio de temperatura del agua 2degK
Cambio de temperatura del
caloriacutemetro
2degK
Calor ganado por el agua 0320Kcal
Calor ganado por el caloriacutemetro 0071Kcal
Total de calor ganado 0391 Kcal
Ce =
18
Ce 0051kcalkgdegk
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
Calor perdido por el soacutelido 0391 Kcal
Cambio de temperatura del solido -28degK
19
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
Con los datos obtenidos y aplicando la siguiente
ecuacioacuten
Cc (Tm-Taf) + Vaf(Tm-Taf)
maluminio(T2-Tm)
El calor especiacutefico del aluminio es
El error experimental es
error=(valorrealminusvalorexper)
valorreallowast100=
(|0214minus0188 |)lowast1000214
=1214
7 RECOMENDACIONES
- Se debe usar una rejilla de asbesto al momento de
calentar el agua para que el calor se distribuya
uniformemente por toda la olla y no calculemos una
temperatura caliente de los soacutelidos erroacutenea
Ce =
20
Ce 0188KcalKg
degk
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
- Procurar que la llama del mechero no sea muy
fuerte ademaacutes debe mantenerse uniforme
- Para medir la temperatura previamente hay que
agitar bien el agua que contiene el recipiente
- El caloriacutemetro debe estar calorifugado (debe ser
lo maacutes ldquoadiabaacuteticordquo posible)
- Para determinar la capacidad caloriacutefica del
caloriacutemetro hay que medir primera el volumen de
agua antes de calentarla y no al reveacutes
7- CONCLUSIONES
- El incremento de temperatura de los cuerpos cuando
se calientan es aproximadamente proporcional a la
energiacutea suministrada
- Es demostrado que masas iguales de distinta
naturaleza y a igual temperatura almacenan
distinta cantidad de calor para cuantificar este
fenoacutemeno hay que hacer uso del concepto de calor
especiacutefico
21
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
- La temperatura final que se halla teoacutericamente
varia un poco respecto a la que se obtiene por
medio del sensor de temperatura (termoacutemetro) pues
en ocasiones la temperatura medida variacutea un poco
- Demostramos que cuando se pone en contacto dos
cuerpos a distinta temperatura se produciraacute una
ldquopeacuterdida de calorrdquo del cuerpo a mayor temperatura
(o maacutes caliente) y una ldquoganancia de calorrdquo del
cuerpo a menor temperatura (o maacutes friacuteo) esto es
lo que dice el principio de conservacioacuten de la
energiacutea Si los dos cuerpos tienen la misma
temperatura no habraacute peacuterdida ni ganancia de
calor
22
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BIBLIOGRAFIacuteA
-SERWAY BEICHNER FIacuteSICA PARA CIENCIAS E
INGENIERIacuteA Tomo II Ed Mc-Graw Hill 5ta
Edicioacuten
-wwwscehuessbwebfisicaestadisticatermo
Termohtml
-wwwesencartamsncomencyclopedia_
761560839Calorimetriacuteahtml
-wwwunedes094258contenido
tecnicascalorimetriacalorimetriahtm
-wwwscehuessbwebfisica
estadisticaotroslatentelatentehtm
-wwwfispucd-jalfarofis1522OndsyCalortermo1
termo1html
23
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Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
24
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4-PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
1 Determinar la capacidad caloriacutefica (o equivalente
en agua) del caloriacutemetro
- Coloque dentro del caloriacutemetro
una cantidad de agua a
temperatura menor que la
temperatura del ambiente
- Deje que se establezca el equilibrio y mida la
temperatura en este instante (T1)
- Caliente el agua en la olla a una temperatura (T2)
y coloque una cantidad de esta agua en el
caloriacutemetro
- Mida nuevamente la temperatura de equilibrio T
2 Calor especiacutefico de los soacutelidos
14
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- Coloque una cantidad de agua en el caloriacutemetro y
deje que se establezca el equilibrio Mida la
temperatura (T1)
- Sumergiendo en agua caliente eleve la temperatura
del soacutelido hasta una temperatura T2
- Sumerja el cuerpo a temperatura T2 dentro del agua
a temperatura T1 y mida la temperatura de
equilibrio T
5- DATOS EXPERIMENTALES
A) Para la determinacioacuten de la capacidad caloriacutefica
del caloriacutemetro
B) Para el caacutelculo de los calores especiacuteficos de lossoacutelidos
Solido de metal hierro Plomo aluminoMasa del soacutelido 01184Kg 00921Kg 00195KgMasa del caloriacutemetro 0446Kg 0446Kg 0446KgMasa del caloriacutemetro con agua 0606Kg 0606Kg 0606KgMasa de agua 0160Kg 0160Kg 0160Kg
15
Masa del caloriacutemetro (Kg) 0446 KgMasa de agua (Kg) 0160 KgTemperatura de Equilibrio (Ta) ordmK 293 KMasa de agua temperatura Tb 0160 KgTemperatura de equilibrio T 320 KCapacidad caloriacutefica del caloriacutemetro 355 cal
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
Calor especifico del caloriacutemetro (JKgdegK)
355 355 355
Temperatura inicial del solido (degK) 338 327 325Temperatura inicial del agua (degK) 293 293 293Temperatura inicial del caloriacutemetro (degK)
293 293 293
6- ANAacuteLISIS DE DATOS
A) Para el caacutelculo de los calores especiacuteficos de los
soacutelidos
Para el Hierro
Cambio de temperatura del agua 7degK
Cambio de temperatura del
caloriacutemetro
7degK
Calor ganado por el agua 1120Kcal
Calor ganado por el caloriacutemetro 02485Kcal
Total de calor ganado 13685
Kcal
Calor perdido por el soacutelido 13685
Kcal
Cambio de temperatura del
solido
-38degK
Con los datos obtenidos y aplicando la siguiente
ecuacioacuten
Cc (Tm-Taf) + Vaf(Tm-Taf)
maluminio(T2-Tm)Ce =
16
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Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
El calor especiacutefico del hierro es
Ce 0098
KcalKgdegk
El error experimental es
error=(valorrealminusvalorexper)valorreal
lowast100=(|01075minus0098 |)lowast100
01075=8
Para el Plomo
Cambio de temperatura del agua 4degK
Cambio de temperatura del
caloriacutemetro
4degK
Calor ganado por el agua 0640Kcal
Calor ganado por el caloriacutemetro 0142Kcal
Total de calor ganado 0782 Kcal
Calor perdido por el soacutelido 0782Kcal
Cambio de temperatura del solido -26K
17
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Con los datos obtenidos y aplicando la siguiente
ecuacioacuten
Cc (Tm-Taf) + Vaf(Tm-Taf)
maluminio(T2-Tm)
El calor especiacutefico del Plomo es
El error experimental es
error=(valorrealminusvalorexper)
valorreallowast100=
(|0024minus0051 |)lowast1000024
=32
Para el Aluminio
Cambio de temperatura del agua 2degK
Cambio de temperatura del
caloriacutemetro
2degK
Calor ganado por el agua 0320Kcal
Calor ganado por el caloriacutemetro 0071Kcal
Total de calor ganado 0391 Kcal
Ce =
18
Ce 0051kcalkgdegk
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
Calor perdido por el soacutelido 0391 Kcal
Cambio de temperatura del solido -28degK
19
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Con los datos obtenidos y aplicando la siguiente
ecuacioacuten
Cc (Tm-Taf) + Vaf(Tm-Taf)
maluminio(T2-Tm)
El calor especiacutefico del aluminio es
El error experimental es
error=(valorrealminusvalorexper)
valorreallowast100=
(|0214minus0188 |)lowast1000214
=1214
7 RECOMENDACIONES
- Se debe usar una rejilla de asbesto al momento de
calentar el agua para que el calor se distribuya
uniformemente por toda la olla y no calculemos una
temperatura caliente de los soacutelidos erroacutenea
Ce =
20
Ce 0188KcalKg
degk
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
- Procurar que la llama del mechero no sea muy
fuerte ademaacutes debe mantenerse uniforme
- Para medir la temperatura previamente hay que
agitar bien el agua que contiene el recipiente
- El caloriacutemetro debe estar calorifugado (debe ser
lo maacutes ldquoadiabaacuteticordquo posible)
- Para determinar la capacidad caloriacutefica del
caloriacutemetro hay que medir primera el volumen de
agua antes de calentarla y no al reveacutes
7- CONCLUSIONES
- El incremento de temperatura de los cuerpos cuando
se calientan es aproximadamente proporcional a la
energiacutea suministrada
- Es demostrado que masas iguales de distinta
naturaleza y a igual temperatura almacenan
distinta cantidad de calor para cuantificar este
fenoacutemeno hay que hacer uso del concepto de calor
especiacutefico
21
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
- La temperatura final que se halla teoacutericamente
varia un poco respecto a la que se obtiene por
medio del sensor de temperatura (termoacutemetro) pues
en ocasiones la temperatura medida variacutea un poco
- Demostramos que cuando se pone en contacto dos
cuerpos a distinta temperatura se produciraacute una
ldquopeacuterdida de calorrdquo del cuerpo a mayor temperatura
(o maacutes caliente) y una ldquoganancia de calorrdquo del
cuerpo a menor temperatura (o maacutes friacuteo) esto es
lo que dice el principio de conservacioacuten de la
energiacutea Si los dos cuerpos tienen la misma
temperatura no habraacute peacuterdida ni ganancia de
calor
22
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BIBLIOGRAFIacuteA
-SERWAY BEICHNER FIacuteSICA PARA CIENCIAS E
INGENIERIacuteA Tomo II Ed Mc-Graw Hill 5ta
Edicioacuten
-wwwscehuessbwebfisicaestadisticatermo
Termohtml
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761560839Calorimetriacuteahtml
-wwwunedes094258contenido
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- Coloque una cantidad de agua en el caloriacutemetro y
deje que se establezca el equilibrio Mida la
temperatura (T1)
- Sumergiendo en agua caliente eleve la temperatura
del soacutelido hasta una temperatura T2
- Sumerja el cuerpo a temperatura T2 dentro del agua
a temperatura T1 y mida la temperatura de
equilibrio T
5- DATOS EXPERIMENTALES
A) Para la determinacioacuten de la capacidad caloriacutefica
del caloriacutemetro
B) Para el caacutelculo de los calores especiacuteficos de lossoacutelidos
Solido de metal hierro Plomo aluminoMasa del soacutelido 01184Kg 00921Kg 00195KgMasa del caloriacutemetro 0446Kg 0446Kg 0446KgMasa del caloriacutemetro con agua 0606Kg 0606Kg 0606KgMasa de agua 0160Kg 0160Kg 0160Kg
15
Masa del caloriacutemetro (Kg) 0446 KgMasa de agua (Kg) 0160 KgTemperatura de Equilibrio (Ta) ordmK 293 KMasa de agua temperatura Tb 0160 KgTemperatura de equilibrio T 320 KCapacidad caloriacutefica del caloriacutemetro 355 cal
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
Calor especifico del caloriacutemetro (JKgdegK)
355 355 355
Temperatura inicial del solido (degK) 338 327 325Temperatura inicial del agua (degK) 293 293 293Temperatura inicial del caloriacutemetro (degK)
293 293 293
6- ANAacuteLISIS DE DATOS
A) Para el caacutelculo de los calores especiacuteficos de los
soacutelidos
Para el Hierro
Cambio de temperatura del agua 7degK
Cambio de temperatura del
caloriacutemetro
7degK
Calor ganado por el agua 1120Kcal
Calor ganado por el caloriacutemetro 02485Kcal
Total de calor ganado 13685
Kcal
Calor perdido por el soacutelido 13685
Kcal
Cambio de temperatura del
solido
-38degK
Con los datos obtenidos y aplicando la siguiente
ecuacioacuten
Cc (Tm-Taf) + Vaf(Tm-Taf)
maluminio(T2-Tm)Ce =
16
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Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
El calor especiacutefico del hierro es
Ce 0098
KcalKgdegk
El error experimental es
error=(valorrealminusvalorexper)valorreal
lowast100=(|01075minus0098 |)lowast100
01075=8
Para el Plomo
Cambio de temperatura del agua 4degK
Cambio de temperatura del
caloriacutemetro
4degK
Calor ganado por el agua 0640Kcal
Calor ganado por el caloriacutemetro 0142Kcal
Total de calor ganado 0782 Kcal
Calor perdido por el soacutelido 0782Kcal
Cambio de temperatura del solido -26K
17
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Con los datos obtenidos y aplicando la siguiente
ecuacioacuten
Cc (Tm-Taf) + Vaf(Tm-Taf)
maluminio(T2-Tm)
El calor especiacutefico del Plomo es
El error experimental es
error=(valorrealminusvalorexper)
valorreallowast100=
(|0024minus0051 |)lowast1000024
=32
Para el Aluminio
Cambio de temperatura del agua 2degK
Cambio de temperatura del
caloriacutemetro
2degK
Calor ganado por el agua 0320Kcal
Calor ganado por el caloriacutemetro 0071Kcal
Total de calor ganado 0391 Kcal
Ce =
18
Ce 0051kcalkgdegk
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Calor perdido por el soacutelido 0391 Kcal
Cambio de temperatura del solido -28degK
19
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Con los datos obtenidos y aplicando la siguiente
ecuacioacuten
Cc (Tm-Taf) + Vaf(Tm-Taf)
maluminio(T2-Tm)
El calor especiacutefico del aluminio es
El error experimental es
error=(valorrealminusvalorexper)
valorreallowast100=
(|0214minus0188 |)lowast1000214
=1214
7 RECOMENDACIONES
- Se debe usar una rejilla de asbesto al momento de
calentar el agua para que el calor se distribuya
uniformemente por toda la olla y no calculemos una
temperatura caliente de los soacutelidos erroacutenea
Ce =
20
Ce 0188KcalKg
degk
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- Procurar que la llama del mechero no sea muy
fuerte ademaacutes debe mantenerse uniforme
- Para medir la temperatura previamente hay que
agitar bien el agua que contiene el recipiente
- El caloriacutemetro debe estar calorifugado (debe ser
lo maacutes ldquoadiabaacuteticordquo posible)
- Para determinar la capacidad caloriacutefica del
caloriacutemetro hay que medir primera el volumen de
agua antes de calentarla y no al reveacutes
7- CONCLUSIONES
- El incremento de temperatura de los cuerpos cuando
se calientan es aproximadamente proporcional a la
energiacutea suministrada
- Es demostrado que masas iguales de distinta
naturaleza y a igual temperatura almacenan
distinta cantidad de calor para cuantificar este
fenoacutemeno hay que hacer uso del concepto de calor
especiacutefico
21
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- La temperatura final que se halla teoacutericamente
varia un poco respecto a la que se obtiene por
medio del sensor de temperatura (termoacutemetro) pues
en ocasiones la temperatura medida variacutea un poco
- Demostramos que cuando se pone en contacto dos
cuerpos a distinta temperatura se produciraacute una
ldquopeacuterdida de calorrdquo del cuerpo a mayor temperatura
(o maacutes caliente) y una ldquoganancia de calorrdquo del
cuerpo a menor temperatura (o maacutes friacuteo) esto es
lo que dice el principio de conservacioacuten de la
energiacutea Si los dos cuerpos tienen la misma
temperatura no habraacute peacuterdida ni ganancia de
calor
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BIBLIOGRAFIacuteA
-SERWAY BEICHNER FIacuteSICA PARA CIENCIAS E
INGENIERIacuteA Tomo II Ed Mc-Graw Hill 5ta
Edicioacuten
-wwwscehuessbwebfisicaestadisticatermo
Termohtml
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-wwwunedes094258contenido
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Calor especifico del caloriacutemetro (JKgdegK)
355 355 355
Temperatura inicial del solido (degK) 338 327 325Temperatura inicial del agua (degK) 293 293 293Temperatura inicial del caloriacutemetro (degK)
293 293 293
6- ANAacuteLISIS DE DATOS
A) Para el caacutelculo de los calores especiacuteficos de los
soacutelidos
Para el Hierro
Cambio de temperatura del agua 7degK
Cambio de temperatura del
caloriacutemetro
7degK
Calor ganado por el agua 1120Kcal
Calor ganado por el caloriacutemetro 02485Kcal
Total de calor ganado 13685
Kcal
Calor perdido por el soacutelido 13685
Kcal
Cambio de temperatura del
solido
-38degK
Con los datos obtenidos y aplicando la siguiente
ecuacioacuten
Cc (Tm-Taf) + Vaf(Tm-Taf)
maluminio(T2-Tm)Ce =
16
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El calor especiacutefico del hierro es
Ce 0098
KcalKgdegk
El error experimental es
error=(valorrealminusvalorexper)valorreal
lowast100=(|01075minus0098 |)lowast100
01075=8
Para el Plomo
Cambio de temperatura del agua 4degK
Cambio de temperatura del
caloriacutemetro
4degK
Calor ganado por el agua 0640Kcal
Calor ganado por el caloriacutemetro 0142Kcal
Total de calor ganado 0782 Kcal
Calor perdido por el soacutelido 0782Kcal
Cambio de temperatura del solido -26K
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Con los datos obtenidos y aplicando la siguiente
ecuacioacuten
Cc (Tm-Taf) + Vaf(Tm-Taf)
maluminio(T2-Tm)
El calor especiacutefico del Plomo es
El error experimental es
error=(valorrealminusvalorexper)
valorreallowast100=
(|0024minus0051 |)lowast1000024
=32
Para el Aluminio
Cambio de temperatura del agua 2degK
Cambio de temperatura del
caloriacutemetro
2degK
Calor ganado por el agua 0320Kcal
Calor ganado por el caloriacutemetro 0071Kcal
Total de calor ganado 0391 Kcal
Ce =
18
Ce 0051kcalkgdegk
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Calor perdido por el soacutelido 0391 Kcal
Cambio de temperatura del solido -28degK
19
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Con los datos obtenidos y aplicando la siguiente
ecuacioacuten
Cc (Tm-Taf) + Vaf(Tm-Taf)
maluminio(T2-Tm)
El calor especiacutefico del aluminio es
El error experimental es
error=(valorrealminusvalorexper)
valorreallowast100=
(|0214minus0188 |)lowast1000214
=1214
7 RECOMENDACIONES
- Se debe usar una rejilla de asbesto al momento de
calentar el agua para que el calor se distribuya
uniformemente por toda la olla y no calculemos una
temperatura caliente de los soacutelidos erroacutenea
Ce =
20
Ce 0188KcalKg
degk
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
- Procurar que la llama del mechero no sea muy
fuerte ademaacutes debe mantenerse uniforme
- Para medir la temperatura previamente hay que
agitar bien el agua que contiene el recipiente
- El caloriacutemetro debe estar calorifugado (debe ser
lo maacutes ldquoadiabaacuteticordquo posible)
- Para determinar la capacidad caloriacutefica del
caloriacutemetro hay que medir primera el volumen de
agua antes de calentarla y no al reveacutes
7- CONCLUSIONES
- El incremento de temperatura de los cuerpos cuando
se calientan es aproximadamente proporcional a la
energiacutea suministrada
- Es demostrado que masas iguales de distinta
naturaleza y a igual temperatura almacenan
distinta cantidad de calor para cuantificar este
fenoacutemeno hay que hacer uso del concepto de calor
especiacutefico
21
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
- La temperatura final que se halla teoacutericamente
varia un poco respecto a la que se obtiene por
medio del sensor de temperatura (termoacutemetro) pues
en ocasiones la temperatura medida variacutea un poco
- Demostramos que cuando se pone en contacto dos
cuerpos a distinta temperatura se produciraacute una
ldquopeacuterdida de calorrdquo del cuerpo a mayor temperatura
(o maacutes caliente) y una ldquoganancia de calorrdquo del
cuerpo a menor temperatura (o maacutes friacuteo) esto es
lo que dice el principio de conservacioacuten de la
energiacutea Si los dos cuerpos tienen la misma
temperatura no habraacute peacuterdida ni ganancia de
calor
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INGENIERIacuteA Tomo II Ed Mc-Graw Hill 5ta
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El calor especiacutefico del hierro es
Ce 0098
KcalKgdegk
El error experimental es
error=(valorrealminusvalorexper)valorreal
lowast100=(|01075minus0098 |)lowast100
01075=8
Para el Plomo
Cambio de temperatura del agua 4degK
Cambio de temperatura del
caloriacutemetro
4degK
Calor ganado por el agua 0640Kcal
Calor ganado por el caloriacutemetro 0142Kcal
Total de calor ganado 0782 Kcal
Calor perdido por el soacutelido 0782Kcal
Cambio de temperatura del solido -26K
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Con los datos obtenidos y aplicando la siguiente
ecuacioacuten
Cc (Tm-Taf) + Vaf(Tm-Taf)
maluminio(T2-Tm)
El calor especiacutefico del Plomo es
El error experimental es
error=(valorrealminusvalorexper)
valorreallowast100=
(|0024minus0051 |)lowast1000024
=32
Para el Aluminio
Cambio de temperatura del agua 2degK
Cambio de temperatura del
caloriacutemetro
2degK
Calor ganado por el agua 0320Kcal
Calor ganado por el caloriacutemetro 0071Kcal
Total de calor ganado 0391 Kcal
Ce =
18
Ce 0051kcalkgdegk
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Calor perdido por el soacutelido 0391 Kcal
Cambio de temperatura del solido -28degK
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Con los datos obtenidos y aplicando la siguiente
ecuacioacuten
Cc (Tm-Taf) + Vaf(Tm-Taf)
maluminio(T2-Tm)
El calor especiacutefico del aluminio es
El error experimental es
error=(valorrealminusvalorexper)
valorreallowast100=
(|0214minus0188 |)lowast1000214
=1214
7 RECOMENDACIONES
- Se debe usar una rejilla de asbesto al momento de
calentar el agua para que el calor se distribuya
uniformemente por toda la olla y no calculemos una
temperatura caliente de los soacutelidos erroacutenea
Ce =
20
Ce 0188KcalKg
degk
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- Procurar que la llama del mechero no sea muy
fuerte ademaacutes debe mantenerse uniforme
- Para medir la temperatura previamente hay que
agitar bien el agua que contiene el recipiente
- El caloriacutemetro debe estar calorifugado (debe ser
lo maacutes ldquoadiabaacuteticordquo posible)
- Para determinar la capacidad caloriacutefica del
caloriacutemetro hay que medir primera el volumen de
agua antes de calentarla y no al reveacutes
7- CONCLUSIONES
- El incremento de temperatura de los cuerpos cuando
se calientan es aproximadamente proporcional a la
energiacutea suministrada
- Es demostrado que masas iguales de distinta
naturaleza y a igual temperatura almacenan
distinta cantidad de calor para cuantificar este
fenoacutemeno hay que hacer uso del concepto de calor
especiacutefico
21
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- La temperatura final que se halla teoacutericamente
varia un poco respecto a la que se obtiene por
medio del sensor de temperatura (termoacutemetro) pues
en ocasiones la temperatura medida variacutea un poco
- Demostramos que cuando se pone en contacto dos
cuerpos a distinta temperatura se produciraacute una
ldquopeacuterdida de calorrdquo del cuerpo a mayor temperatura
(o maacutes caliente) y una ldquoganancia de calorrdquo del
cuerpo a menor temperatura (o maacutes friacuteo) esto es
lo que dice el principio de conservacioacuten de la
energiacutea Si los dos cuerpos tienen la misma
temperatura no habraacute peacuterdida ni ganancia de
calor
22
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Con los datos obtenidos y aplicando la siguiente
ecuacioacuten
Cc (Tm-Taf) + Vaf(Tm-Taf)
maluminio(T2-Tm)
El calor especiacutefico del Plomo es
El error experimental es
error=(valorrealminusvalorexper)
valorreallowast100=
(|0024minus0051 |)lowast1000024
=32
Para el Aluminio
Cambio de temperatura del agua 2degK
Cambio de temperatura del
caloriacutemetro
2degK
Calor ganado por el agua 0320Kcal
Calor ganado por el caloriacutemetro 0071Kcal
Total de calor ganado 0391 Kcal
Ce =
18
Ce 0051kcalkgdegk
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Calor perdido por el soacutelido 0391 Kcal
Cambio de temperatura del solido -28degK
19
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Con los datos obtenidos y aplicando la siguiente
ecuacioacuten
Cc (Tm-Taf) + Vaf(Tm-Taf)
maluminio(T2-Tm)
El calor especiacutefico del aluminio es
El error experimental es
error=(valorrealminusvalorexper)
valorreallowast100=
(|0214minus0188 |)lowast1000214
=1214
7 RECOMENDACIONES
- Se debe usar una rejilla de asbesto al momento de
calentar el agua para que el calor se distribuya
uniformemente por toda la olla y no calculemos una
temperatura caliente de los soacutelidos erroacutenea
Ce =
20
Ce 0188KcalKg
degk
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- Procurar que la llama del mechero no sea muy
fuerte ademaacutes debe mantenerse uniforme
- Para medir la temperatura previamente hay que
agitar bien el agua que contiene el recipiente
- El caloriacutemetro debe estar calorifugado (debe ser
lo maacutes ldquoadiabaacuteticordquo posible)
- Para determinar la capacidad caloriacutefica del
caloriacutemetro hay que medir primera el volumen de
agua antes de calentarla y no al reveacutes
7- CONCLUSIONES
- El incremento de temperatura de los cuerpos cuando
se calientan es aproximadamente proporcional a la
energiacutea suministrada
- Es demostrado que masas iguales de distinta
naturaleza y a igual temperatura almacenan
distinta cantidad de calor para cuantificar este
fenoacutemeno hay que hacer uso del concepto de calor
especiacutefico
21
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Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
- La temperatura final que se halla teoacutericamente
varia un poco respecto a la que se obtiene por
medio del sensor de temperatura (termoacutemetro) pues
en ocasiones la temperatura medida variacutea un poco
- Demostramos que cuando se pone en contacto dos
cuerpos a distinta temperatura se produciraacute una
ldquopeacuterdida de calorrdquo del cuerpo a mayor temperatura
(o maacutes caliente) y una ldquoganancia de calorrdquo del
cuerpo a menor temperatura (o maacutes friacuteo) esto es
lo que dice el principio de conservacioacuten de la
energiacutea Si los dos cuerpos tienen la misma
temperatura no habraacute peacuterdida ni ganancia de
calor
22
Informe de Laboratorio Nordm5
Facultad de ingenieriacutea industrial y de sistemas
BIBLIOGRAFIacuteA
-SERWAY BEICHNER FIacuteSICA PARA CIENCIAS E
INGENIERIacuteA Tomo II Ed Mc-Graw Hill 5ta
Edicioacuten
-wwwscehuessbwebfisicaestadisticatermo
Termohtml
-wwwesencartamsncomencyclopedia_
761560839Calorimetriacuteahtml
-wwwunedes094258contenido
tecnicascalorimetriacalorimetriahtm
-wwwscehuessbwebfisica
estadisticaotroslatentelatentehtm
-wwwfispucd-jalfarofis1522OndsyCalortermo1
termo1html
23
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Calor perdido por el soacutelido 0391 Kcal
Cambio de temperatura del solido -28degK
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Con los datos obtenidos y aplicando la siguiente
ecuacioacuten
Cc (Tm-Taf) + Vaf(Tm-Taf)
maluminio(T2-Tm)
El calor especiacutefico del aluminio es
El error experimental es
error=(valorrealminusvalorexper)
valorreallowast100=
(|0214minus0188 |)lowast1000214
=1214
7 RECOMENDACIONES
- Se debe usar una rejilla de asbesto al momento de
calentar el agua para que el calor se distribuya
uniformemente por toda la olla y no calculemos una
temperatura caliente de los soacutelidos erroacutenea
Ce =
20
Ce 0188KcalKg
degk
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- Procurar que la llama del mechero no sea muy
fuerte ademaacutes debe mantenerse uniforme
- Para medir la temperatura previamente hay que
agitar bien el agua que contiene el recipiente
- El caloriacutemetro debe estar calorifugado (debe ser
lo maacutes ldquoadiabaacuteticordquo posible)
- Para determinar la capacidad caloriacutefica del
caloriacutemetro hay que medir primera el volumen de
agua antes de calentarla y no al reveacutes
7- CONCLUSIONES
- El incremento de temperatura de los cuerpos cuando
se calientan es aproximadamente proporcional a la
energiacutea suministrada
- Es demostrado que masas iguales de distinta
naturaleza y a igual temperatura almacenan
distinta cantidad de calor para cuantificar este
fenoacutemeno hay que hacer uso del concepto de calor
especiacutefico
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- La temperatura final que se halla teoacutericamente
varia un poco respecto a la que se obtiene por
medio del sensor de temperatura (termoacutemetro) pues
en ocasiones la temperatura medida variacutea un poco
- Demostramos que cuando se pone en contacto dos
cuerpos a distinta temperatura se produciraacute una
ldquopeacuterdida de calorrdquo del cuerpo a mayor temperatura
(o maacutes caliente) y una ldquoganancia de calorrdquo del
cuerpo a menor temperatura (o maacutes friacuteo) esto es
lo que dice el principio de conservacioacuten de la
energiacutea Si los dos cuerpos tienen la misma
temperatura no habraacute peacuterdida ni ganancia de
calor
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BIBLIOGRAFIacuteA
-SERWAY BEICHNER FIacuteSICA PARA CIENCIAS E
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Edicioacuten
-wwwscehuessbwebfisicaestadisticatermo
Termohtml
-wwwesencartamsncomencyclopedia_
761560839Calorimetriacuteahtml
-wwwunedes094258contenido
tecnicascalorimetriacalorimetriahtm
-wwwscehuessbwebfisica
estadisticaotroslatentelatentehtm
-wwwfispucd-jalfarofis1522OndsyCalortermo1
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Con los datos obtenidos y aplicando la siguiente
ecuacioacuten
Cc (Tm-Taf) + Vaf(Tm-Taf)
maluminio(T2-Tm)
El calor especiacutefico del aluminio es
El error experimental es
error=(valorrealminusvalorexper)
valorreallowast100=
(|0214minus0188 |)lowast1000214
=1214
7 RECOMENDACIONES
- Se debe usar una rejilla de asbesto al momento de
calentar el agua para que el calor se distribuya
uniformemente por toda la olla y no calculemos una
temperatura caliente de los soacutelidos erroacutenea
Ce =
20
Ce 0188KcalKg
degk
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- Procurar que la llama del mechero no sea muy
fuerte ademaacutes debe mantenerse uniforme
- Para medir la temperatura previamente hay que
agitar bien el agua que contiene el recipiente
- El caloriacutemetro debe estar calorifugado (debe ser
lo maacutes ldquoadiabaacuteticordquo posible)
- Para determinar la capacidad caloriacutefica del
caloriacutemetro hay que medir primera el volumen de
agua antes de calentarla y no al reveacutes
7- CONCLUSIONES
- El incremento de temperatura de los cuerpos cuando
se calientan es aproximadamente proporcional a la
energiacutea suministrada
- Es demostrado que masas iguales de distinta
naturaleza y a igual temperatura almacenan
distinta cantidad de calor para cuantificar este
fenoacutemeno hay que hacer uso del concepto de calor
especiacutefico
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- La temperatura final que se halla teoacutericamente
varia un poco respecto a la que se obtiene por
medio del sensor de temperatura (termoacutemetro) pues
en ocasiones la temperatura medida variacutea un poco
- Demostramos que cuando se pone en contacto dos
cuerpos a distinta temperatura se produciraacute una
ldquopeacuterdida de calorrdquo del cuerpo a mayor temperatura
(o maacutes caliente) y una ldquoganancia de calorrdquo del
cuerpo a menor temperatura (o maacutes friacuteo) esto es
lo que dice el principio de conservacioacuten de la
energiacutea Si los dos cuerpos tienen la misma
temperatura no habraacute peacuterdida ni ganancia de
calor
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- Procurar que la llama del mechero no sea muy
fuerte ademaacutes debe mantenerse uniforme
- Para medir la temperatura previamente hay que
agitar bien el agua que contiene el recipiente
- El caloriacutemetro debe estar calorifugado (debe ser
lo maacutes ldquoadiabaacuteticordquo posible)
- Para determinar la capacidad caloriacutefica del
caloriacutemetro hay que medir primera el volumen de
agua antes de calentarla y no al reveacutes
7- CONCLUSIONES
- El incremento de temperatura de los cuerpos cuando
se calientan es aproximadamente proporcional a la
energiacutea suministrada
- Es demostrado que masas iguales de distinta
naturaleza y a igual temperatura almacenan
distinta cantidad de calor para cuantificar este
fenoacutemeno hay que hacer uso del concepto de calor
especiacutefico
21
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- La temperatura final que se halla teoacutericamente
varia un poco respecto a la que se obtiene por
medio del sensor de temperatura (termoacutemetro) pues
en ocasiones la temperatura medida variacutea un poco
- Demostramos que cuando se pone en contacto dos
cuerpos a distinta temperatura se produciraacute una
ldquopeacuterdida de calorrdquo del cuerpo a mayor temperatura
(o maacutes caliente) y una ldquoganancia de calorrdquo del
cuerpo a menor temperatura (o maacutes friacuteo) esto es
lo que dice el principio de conservacioacuten de la
energiacutea Si los dos cuerpos tienen la misma
temperatura no habraacute peacuterdida ni ganancia de
calor
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- La temperatura final que se halla teoacutericamente
varia un poco respecto a la que se obtiene por
medio del sensor de temperatura (termoacutemetro) pues
en ocasiones la temperatura medida variacutea un poco
- Demostramos que cuando se pone en contacto dos
cuerpos a distinta temperatura se produciraacute una
ldquopeacuterdida de calorrdquo del cuerpo a mayor temperatura
(o maacutes caliente) y una ldquoganancia de calorrdquo del
cuerpo a menor temperatura (o maacutes friacuteo) esto es
lo que dice el principio de conservacioacuten de la
energiacutea Si los dos cuerpos tienen la misma
temperatura no habraacute peacuterdida ni ganancia de
calor
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