Calorimetría

Física Biológica

Informe de Laboratorio N°1: Calorimetría

Profesora: Dra. Ayudantes: Grupo N°: 9 Comisión: 1 Bis

08/04/2011

 
Primera parte del TP de Calorimetría
I. Introducción:

La calorimetría se encarga de medir el calor en una reacción química o uncambio físico usando un calorímetro. A cualquier temperatura sobre el cero absoluto, los átomos poseen distintas cantidades de energía cinética por la vibración. Ya que los átomos vecinos colisionan entre sí, esta energía se transfiere. Si un objeto se aísla del resto del universo, su temperatura se mantendrá constante. Si la energía entra o sale, la temperatura deberá cambiar. La energía moviéndosede un lugar a otro se llama calor y la calorimetría usa las mediciones de los cambios de temperatura para registrar el movimiento de calor.
El calor puede ser generado por reacciones químicas (como en la combustión), nucleares (como en la fusión nuclear de los átomos de hidrógeno que tienen lugar en el interior del Sol), disipación electromagnética (como en los hornos de microondas) o pordisipación mecánica (fricción). Su concepto está ligado al Principio Cero de la Termodinámica, según el cual dos cuerpos en contacto intercambian energía hasta que su temperatura se equilibre, considerando un sistema térmicamente aislado (sistema adiabático), la cantidad de calor recibida por un sistema durante una transformación es igual a la cantidad de calor cedida por él en la transformación inversa.El calor latente, que no está relacionado con un cambio de temperatura, es la energía térmica desprendida o absorbida por una sustancia al cambiar de un estado a otro, como en el caso de líquido a sólido o viceversa.
Los cuerpos no tienen calor, sino energía interna. El calor es la transferencia de parte de dicha energía interna (energía térmica) de un sistema a otro, con la condición de quepor lo menos dos cuerpos o partes de un sistema estén a distinta temperatura simultáneamente.
Cuando dos porciones cualesquiera de un sistema se encuentran en equilibrio térmico no existe flujo de calor de uno hacia el otro, es decir es térmicamente homogéneo. Experimentalmente se encuentra que, en un sistema en equilibrio térmico, la temperatura en cualquier punto del cuerpo es la misma.
Elcalor específico de una sustancia es la cantidad de energía necesaria para aumentar 1 ºC su temperatura. Se suele designar con las letras C o c. Así el calor específico del agua es de 4,184 J/g. °C, lo que implica que se necesita una gran cantidad de calor para calentar 1 g de agua o se desprende mucho calor cuando ésta se enfría. A 100°C todavía hay un número muy grande de enlaces de hidrógeno sinromper y para vaporizar un mol de agua se necesita cerca de 4 veces más calor que lo esperado de no haber dicho enlace.

II. Objetivo:

Determinar experimentalmente el calor específico de una muestra metálica

III. Materiales:

• Recipiente Adiabático (Cubo de telgopor)
• Termómetro
• Agitador
• Probeta
• Muestra metálica (Cuerpo Sólido de Plomo)

IV. Método:

• Se define la masadel cuerpo sólido (m Pb)
• Se toma un volumen de agua de 300 ml con la probeta y se lo introduce en el calorímetro. Se determina la temperatura (Ti H2O) de la misma.
• Se coloca la muestra de plomo a hervir en agua durante 5 minutos. (Ti Pb = 100°C).
• Se retira el plomo del agua en ebullición y se lo coloca en el calorímetro.
• A medida que se va agitando, se toma nota de las temperaturadurante 3 minutos hasta que la misma permanezca constante, es decir hasta que el sistema se encuentre en equilibrio térmico.
• Por último, teniendo en cuenta los valores obtenidos y utilizando las fórmulas se calcula el calor específico del plomo con su error absoluto.

V. Resultados:

Se obtuvieron los siguientes resultados en el experimento:

M H2O = 300 g
M Pb = 137.916g
Ti H2O =...