OBJETIVOSLograr hallar la capacidad calorfica de un termo, el calor especifico de un metal y el calor de neutralizacin de la reaccin del HCl y NaOH.

FUNDAMENTO TERICO

Calorimetra

Ciencia que mide la cantidad de energa generada en procesos de intercambio de calor. El calormetro es el instrumento que mide dicha energa. El tipo de calormetro de uso ms extendido consiste en un envase cerrado y perfectamente aislado con agua, un dispositivo para agitar y un termmetro. Se coloca una fuente de calor en el calormetro, se agita el agua hasta lograr el equilibrio, y el aumento de temperatura se comprueba con el termmetro. Si se conoce la capacidad calorfica del calormetro (que tambin puede medirse utilizando una fuente corriente de calor), la cantidad de energa liberada puede calcularse fcilmente. Cuando la fuente de calor es un objeto caliente de temperatura conocida, el calor especfico y el calor latente pueden ir midindose segn se va enfriando el objeto. El calor latente, que no est relacionado con un cambio de temperatura, es la energa trmica desprendida o absorbida por una sustancia al cambiar de un estado a otro, como en el caso de lquido a slido o viceversa. Cuando la fuente de calor es una reaccin qumica, como sucede al quemar un combustible, las sustancias reactivas se colocan en un envase de acero pesado llamado bomba. Esta bomba se introduce en el calormetro y la reaccin se provoca por ignicin, con ayuda de una chispa elctrica.

Calor especfico

Cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de una unidad de masa de una sustancia en un grado. En el Sistema Internacional de unidades, el calor especfico se expresa en julios por kilogramo y kelvin; en ocasiones tambin se expresa en caloras por gramo y grado centgrado. El calor especfico del agua es una calora por gramo y grado centgrado, es decir, hay que suministrar una calora a un gramo de agua para elevar su temperatura en un grado centgrado.

De acuerdo con la ley formulada por los qumicos franceses Pierre Louis Dulong y Alexis Thrse Petit, para la mayora de los elementos slidos, el producto de su calor especfico por su masa atmica es una cantidad aproximadamente constante. Si se expande un gas mientras se le suministra calor, hacen falta ms caloras para aumentar su temperatura en un grado, porque parte de la energa suministrada se consume en el trabajo de expansin. Por eso, el calor especfico a presin constante es mayor que el calor especfico a volumen constante.

Capacidad calorfica

Energa necesaria para aumentar en un grado la temperatura de un cuerpo. Sus unidades son JK-1 o JC-1.

Si un cuerpo intercambia cierta cantidad de energa trmica Q y se produce un incremento de temperaturaT, la relacin entre ambas magnitudes es:

Q = CT

donde C es la capacidad calorfica del cuerpo. Aumentar o disminuir la temperatura de un gas encerrado en un recipiente se puede realizar a volumen o a presin constante, por lo que en el caso de las sustancias gaseosas se habla de capacidad calorfica a volumen constante, Cv, y de capacidad calorfica a presin constante, Cp.

La capacidad calorfica de un cuerpo es proporcional a la cantidad de masa presente:

C = mc

La constante c se denomina capacidad calorfica especfica o, ms comnmente, calor especfico y slo depende del tipo de sustancia de que se trate, pero no de su cantidad. Es la energa necesaria para elevar en un grado la temperatura de un kilogramo de una sustancia.

Igualmente se puede utilizar el concepto de capacidad calorfica molar, que se define como la energa necesaria para elevar en un grado la temperatura de un mol de sustancia.

Calora

Antigua unidad que sirve para medir las cantidades de calor. La calora pequea, o calora-gramo (cal), suele definirse en ciencia e ingeniera como la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de 1 gramo de agua de 14,5 a 15,5 C. A veces se especifica otro intervalo de temperaturas. La definicin ms habitual en termoqumica es que 1 calora es igual a 4,1840 julios (J).

En ingeniera se emplea una calora algo diferente, la calora internacional, que equivale a 1/860 vatioshora (4,1868 J). Una calora grande o kilocalora (Cal), muchas veces denominada tambin calora, es igual a 1.000 caloras-gramo, y se emplea en diettica para indicar el valor energtico de los alimentos.