CORPORACIN UNIVERSITARIA DE LA COSTA, CUC DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BSICAS FACULTAD DE INGENIERA

EQIVALENTE EN AGUA DE UN CALORIMETRO Luis Daz, Wuilfran Peralta, Wesley Hernandez, Moises LopezProfesor: Henry Nuez Coavas. Grupo CN1 Mesa 5. 19-08-2011 Laboratorio de Fsica de Calor y Ondas, Corporacin Universitaria de la Costa, Barranquilla La ley cero de la termodinmica establece la transitividad del equilibrio trmico siendo su enunciado:"si un cuerpo A,est en equilibrio trmico con uno B y este B lo est con otro C,entonces A y C estn en equilibrio trmico". De manera ms sencilla se sabe que si se ponen en contacto dos cuerpos con diferentes temperaturas, pasado un tiempo estos alcanzan la misma temperatura y este momento es conocido como equilibrio trmico, en el que ya no se intercambia ms calor. Al igual, al llegar un tercer cuerpo este buscar un equilibrio trmico con la temperatura de los otros dos cuerpos y as sucesivamente. Al emplear un calormetro en la experiencia se busca es comprobar dicha ley. Lo cual se aprecia al mezclar dos cantidades de lquidos a distinta temperatura y generar una transferencia de calor para llegar al equilibrio trmico. Previo a esto, se define equivalente en agua como la masa de agua cuyo comportamiento trmico es igual al del calormetro que se va a usar. Se Determinara la capacidad calorfica de un calormetro y el equilibrio trmico de un lquido en un sistema adiabtico, asi como el equivalente en agua de un calormetro.

Resumen La experiencia a realizar consiste en vertir una cantidad determinada de agua a un calorimetro, previamente tomando datos como la masa del agua a temperatura ambiente, luego vertir una cantidad de agua a temperatura superior a la primera al calorimetro, para asi determinar la temperatura de equilibrio y mediante los respectivos calculos poder obtener el equivalente en agua de un calorimetro.

Palabras claves Calorimetro, masa, temperatura, temperatura de equilibrio.

Abstract The experience to make is to invest a certain amount of water to a calorimeter, previously taking data as the mass of water at room temperature, then pour a quantity of water at temperatures higher than the first one to calorimeter, to determine the equilibrium temperature and through the respective load to obtain the water equivalent of a calorimeter. Key words Calorimeter, mass, temperature, equilibrium temperature. 1. Introduccin

2. Fundamentos Tericos La temperatura es la sensacin fsica que nos produce un cuerpo cuando entramos en contacto con l. Ante esta interviene el calor conceptualizado cmo la transferencia de energa. Construyendo el concepto de calor especfico o capacidad calorfica especfica, c, con respecto a lo anterior, este se define como la cantidad de calor que hay que proporcionar a un gramo de sustancia para que eleve su temperatura en un grado centgrado.

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CORPORACIN UNIVERSITARIA DE LA COSTA, CUC DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BSICAS FACULTAD DE INGENIERA En el caso particular del agua c vale 1 cal/(g C) 4186 J(kg K). Adems se debe conocer el calormetro, cmo instrumento para hallar el calor especfico. ste est compuesto por un un vaso (Dewar) o en su defecto, convenientemente aislado. El vaso se cierra con una tapa hecha de material aislante, con dos orificios por los que salen un termmetro y el agitador. determinada energa interna, se realiza un trabajo mediante un proceso, la energa interna del sistema variar. A la diferencia de la energa interna del sistema y a la cantidad de trabajo le denominamos calor. El calor es la energa transferida al sistema por medios no mecnicos. Pensemos que nuestro sistema es un recipiente metlico con agua; podemos elevar la temperatura del agua por friccin con una cuchara o por calentamiento directo en un mechero; en elprimer caso, estamos haciendo un trabajo sobre el sistema y en el segundo le transmitimos calor. Cabe aclarar que la energa interna de un sistema, el trabajo y el calor no son ms que diferentes manifestaciones de energa. Es por eso que la energa no se crea ni se destruye, sino que, durante un proceso solamente se transforma en sus diversas manifestaciones. La unidad de calor especfico en MKS es cal/(g C) sin embargo, debemos de ir acostumbrndonos a usar el Sistema Internacional, y expresar el calor especfico en J/(kgK) Imagen 1. Calorimetro Los mtodos calorimtricos se fundan en: -Principio de conservacin de la energa: Cuando dos cuerpos se ponen en contacto en un sistema aislado del exterior (proceso adiabtico), la cantidad de calor que pierde uno es igual a la cantidad de calor que gana el otro. -La Ley cero de la termodinmica nos dice que si tenemos dos cuerpos llamados A y B, con diferente temperatura uno de otro, y los ponemos en contacto, en un tiempo determinado t, estos alcanzarn la misma temperatura, es decir, tendrn ambos la misma temperatura. Si luego un tercer cuerpo, que llamaremos C se pone en contacto con A y B, tambin alcanzar la misma temperatura y, por lo tanto, A, B y C tendrn la misma temperatura mientras estn en contacto. -Primera ley de la termodinmica: Se refiere al concepto de energa interna, trabajo y calor. Nos dice que si sobre un sistema cerrado adiabtico con una

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CORPORACIN UNIVERSITARIA DE LA COSTA, CUC DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BSICAS FACULTAD DE INGENIERA Tabla 1. Calores especficos de algunas sustancias. La cantidad de calor recibido o cedido por un cuerpo se calcula mediante la siguiente frmula Q=mc(Tf-Ti) Donde m es la masa, c es el calor especfico, Ti es la temperatura inicial y Tf la temperatura final Si Ti>Tf el cuerpo cede calor Q