8/17/2019 Informe N°2 Calor especifico de un solido
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CALOR ESPECÍFICO D
UN SÓLIDO.
Antonio José Salcedo,
Jesús Fontalvo,
Lucero Valderrama,
Luis Anaya.
Nixon NúñezLaboratorio de Fíi!a Ca"or # Onda
8/17/2019 Informe N°2 Calor especifico de un solido
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UNIVERSIDAD DE LA COSTA
DEPARTAMENTO DECIENCIASBÁSICAS ÁREADELABORATORIO DE FISICA CALOR Y ONDAS
FACULTAD DE INGENIERÍA
CALOR ESPECÍFICO DE UN SOLIDO. Antonio José Salcedo1, Jesús Fontalo1, L!ce"o #alde""a$a1, L!is Ana%a1.
1In&enie"'a Ciil.
Laboratorio de Física De campos Grupo: JDL
Resumen.
En este experimento hemos determinado el calor específico de tres sólidos con la
ayuda del calorímetro con la finalidad de observar cómo se transmite el calor
según el material de cada objeto y, comparando con valores tabulados. Para ello
se ha empleado el montaje experimental del calorímetro de icopor, determinando
previamente el equivalente la masa de agua y del calorímetro. Posteriormente se
ha calentado agua hasta !!"# y se ha tomado la temperatura inicial de cada
objeto como !!$# y se ha sumergido posteriormente en agua contenida en el
calorímetro a una temperatura inferior, hasta llegar a una temperatura final de
equilibrio dependiente de la masa y la temperatura previa. % partir de estasmedidas se puede estudiar, efectivamente, cómo se transfiere el calor entre
cuerpos según el material, es decir, determinar el calor específico característico
del material empleado.
El procedimiento experimental se detalla separadamente en cada apartado.
Palabras claves
#alorímetro, termómetro, mechero, energía.
Abstract.
&n this experiment 'e determined the specific heat of three solid using thecalorimeter in order to observe ho' heat is transferred %##()*&+ materials of
each object and comparing 'ith tabulated values. -his 'as used for the
experiment set tyrofoam calorimeter, previously determining the equivalent body
of 'ater and the calorimeter. ubsequently it has been heated 'ater to !! " #
and has ta/en the initial temperature of each object as !! " # and subsequently
immersed in 'ater in the calorimeter to a lo'er temperature, until a dependent final
equilibrium temperature of the dough the placenta prevail and temperature. 0rom
these measurements can be studied, indeed, #omo transfers heat bet'een bodies
%##()*&+ materials, it is feasible to determine the characteristic . pecific
1eat of the material used.-he experimental procedure is described separately in each section.
Keywords:
#alorimeter, thermometer, lighter, Energy.
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1. Introducción.
2a capacidad calorífica de un cuerpo es la ra3ón de la cantidad de calor que se le
cede a dicho cuerpo en una transformación cualquiera con la correspondientevariación de temperatura. 2a capacidad calorífica depende de la masa del cuerpo,
de su composición química, de su estado termodin4mico y del tipo de
transformación durante la cual se le cede el calor.
2. Marco teórico.
Aspectos conceptuales.
i transferimos la misma cantidad de
energía en forma de calor adiferentes materiales de la misma
masa, el cambio de temperatura es
diferente en cada material, es decir
los cambios observados en cada
material dependen de su capacidad
calorífica. i tomamos el agua como
sustancia de referencia 5#agua6.!cal7g."#8, podremos saber el
calor especifico de otro material al
colocarlos en contacto t9rmico. Elcalor específico se puede definir
como la cantidad de calor, en joule o
calorías, requerido para elevar la
temperatura de .!"# a .!g del
material, es decir,
C = Q
m∆T [calg°C ]
58
*onde : es la energía en forma decalor transferida, m es la masa del
material y ;- es el cambio de
temperatura.
En calorimetría se utili3a el
calorímetro para aislar los materiales
que serían puesto en contacto
t9rmico y al medir masas y cambios
de temperatura se puede determinar
el calor especifico de un material.
Partiendo de un an4lisis de las
transferencias de energía en forma
de calor que se presentan dentro del
calorímetro, podemos determinar el
calor específico.
%lgunos valores citados para esta
pr4ctica de calor específico se
presentan en la tabla.
$ab"a %. Ca"or e&e!i'!o dea"()no *ateria"e
+ateria"C,!a"-(.
CCobre /./01/
A")*inio /.2%3/4ron!e /./02
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−Q s=Qk +Qa
*onde Qs=msC s∆T s es el calor cedido por el solido, Qk =mk C k ∆T k es el calor
absorbido por el calorímetro y Qa=maC a∆T a el calor absorbido por el agua,
reempla3ando valores.
= msC s∆T s 6 mk C k ∆T k +¿ maC a∆T a
*onde ∆T s=¿ T final−T inicial s,∆T k =¿ T final−T inicialk y ∆T a=¿
T final−T iniciala, por tanto.
= msC s(T final−T inicials ) 6 mk C k (T final−T inicialk ) > maC a(T final−T iniciala)
*espejando el calor especifico del solido se obtiene que,
C s=mk C k (T final−T inicialk )+maC a(T final−T iniciala )
ms(T final−T inicials)
-eniendo en cuenta que la temperatura inicial del calorímetro 5hecho de icopor8 nocambia con el tiempo, la expresión anterior se puede resumir como,
C s=maC a(T final−T iniciala)ms(T final−T inicials)
3. esarrollo e!perimental y
an"lisis de datos.
#b$etivos espec%&icos:
*eterminar el calor específico de tres
solidos usando el calorímetro y agua
como sustancia cuyo valor de calor
especifico es conocido.
#b$etivos 'enerales.
*eterminar el calor específico de unsólido mediante el m9todo de las
me3clas.
Materiales:
• enerador de vapor.
• %gua
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$ab"a 2. Dato &ara !a"!)"ar e" !a"ore&e!i'!o de" o"ido
Actividades a reali(ar.
1. *etermine el valor del calor específico de los tres sólidos y repórtelos en
la tabla ?.
1.1. )obre
C s=(240.5 g)(1.0cal/g . °C )(28° c−24° c)
96g (100° c−28° c) =0.13±0.03 cal/g . °C
1.2. Aluminio
C s=(245.2 g)(1.0cal/g .°C )(35°c−24° c)
201.1g(100° c−35° c) =0.206±0.009 cal/g .°C
1.3. *ronce
!obre a")*iniobron!e
+ ,(5 06 2/% %70.%
+a ,(5 28/.3 283.2 287.3
$ini!ia"9,C5 %// %// %//
$ini!ia"9a,C5 28 28 28
$'na" ,C5 27 13 27
C,Ca"-(.C5 /.%1 /.2/6 /./:1
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C s=(248.5 g)(1.0cal/g . °C )(28° c−24° c)
189.1g(100° c−28° c) =0.073±0.019 cal/g . °C
2. #ompare los valores teóricos del calor especifico de los tres solidos con
los obtenidos experimentalmente y calcule ErF3.
3.1. )obre
+.¿0.0930−0.13∨ ¿
0.0930 x100=0.39≈3
Er=¿
,.
,.1. Aluminio
-.¿0.2150−0.206∨ ¿
0.2150 x 100=0.041≈1
Er =¿
.
.1. *ronce
/.¿0.092−0.073∨ ¿
0.092 x100=0.206≈2
Er =¿
0.
1.11.
12.-eniendo en cuenta en
equipo que utili3ó en la
pr4ctica indique, porque no
se obtuvo una concordancia
exacta en la pregunta
anterior.
13.
1+.2a lectura de las medidas de
las temperaturas no son
correctas debido a no tener
m4s divisiones menores de
temperaturas dichostermómetros.
1,.(tro de los factores, sería la
perdida de una cantidad de
calor al trasladar el cuerpo
de la fuente de calor al
calorímetro.
1-.2as fuentes de error pueden
serG 2a constante variación
de la temperatura del medio
ambiente, la p9rdida de
calor al trasladar el objeto, lap9rdida de calor de la me3cla
hacia el exterior del
calorímetro debido a que no
est4 cerrado totalmente, al
momento de pesar las
distintas masas, existe el
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error instrumental de la
balan3a.
1.
1/.Porque la temperatura finalde equilibrio no quedó muy
cerca de la temperatura del
agua. Explique.10.
2.El calor es energía que es
transferida de un sistema a
otro, debido a que se
encuentran a diferentes
niveles de temperatura. Por
esta ra3ón, al poner los dos
cuerpos en contacto, el que
se encuentra a mayor
temperatura transfiere calor
al otro hasta que se logra el
equilibrio t9rmico.
21.El equilibrio t9rmico se
establece entre sustancias
en contacto t9rmico por la
transferencia de energía, en
este caso calorH para calcular
la temperatura de equilibrioes necesario recurrir a la
conservación de energía ya
que al no efectuarse trabajo
mec4nico la energía t9rmica
total del sistema se
mantiene.
22.e concluye que los tres
tipos de materiales tienen
diferentes valores, de
acuerdo a sus propiedadesfísicas y por lo anteriormente
explicado es obvio que la
temperatura del agua no
puede quedar igual a la final
de equilibrio, puesto que hay
un cuerpo con una
temperatura mayor.
23.
2+.Porque se utili3an vasos de
polestireno 5icopor8 para
servir caf9.2,.
2-.Porque, es un mal conductor
del calor por ende el calor
específico es alto y no
transmite calor, así se evita
que las personas quemen
sus manos al momento de
agarrar un vaso con caf9.
2.
+. iscusión de resultados.2/.
20.-abla de datosG En la tabla
de datos se puede observar
claramente que la
temperatura inicial de cada
cuerpo es indispensable para
la obtención de nuestro
resultado y que tambi9n la
temperatura de equilibrio
debe ser la correcta parapoder obtener un resultado
favorable. )ecordar que
debemos trabajar con las
mismas unidades para no
crear confusión.
3.#4lculosG %plicamos la
formula que nos dan para
calcular el calor específico y
comprobamos que
verdaderamente se obtiene
un valor aproximado al que
nos pedían encontrar lo que
nos da a entender que todos
los c4lculos hechos fueron
los correctos.
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31.-abla de resultadosG
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30.
+.
+1.
+2.
+3.
/. Re&erencias *iblio'r"&icas.++.. 0ísica