UNIVERSIDAD NACIONAL AUTNOMA DE MEXICO.

Facultad de QumicaLaboratorio Termodinmica

Capacidad trmica

Integrantes:-Ramos Morales Francisco Zaid

Objetivo: Manejar y entender el concepto y diferencia de capacidad trmica y capacidad trmica especifica.

Hiptesis: la capacidad trmica es propia de cada compuesto, si aplicamos la misma cantidad de energa a 2 materiales diferentes, el incremento de temperatura ser diferente. Dado que esta propiedad depende de la naturaleza y masa del compuesto.

Introduccin: Lacapacidad calorficade un cuerpo es el cociente entre la cantidad deenerga calorfica transferidaa un cuerpo o sistema en un proceso cualquiera y el cambio de temperatura que experimenta. En una forma ms rigurosa, es la energa necesaria para aumentar la temperatura de una determinada sustancia en una unidad de temperatura.1Indica la mayor o menor dificultad que presenta dicho cuerpo para experimentar cambios de temperatura bajo el suministro de calor. Puede interpretarse como una medida deinercia trmica. Es unapropiedad extensiva, ya que su magnitud depende, no solo de la sustancia, sino tambin de la cantidad de materia del cuerpo o sistema; por ello, es caracterstica de un cuerpo o sistema particular. Por ejemplo, la capacidad calorfica del agua de una piscina olmpica ser mayor que la de un vaso de agua. En general, la capacidad calorfica depende adems de la temperatura y de la presin.

Material y reactivos.

5 cilindros de aluminio o de latn, 1 mechero, 1 termmetro de mercurio, 1 tripi, 1 termmetro digital, 1 tela de asbesto, 1 cronmetro, 1 probeta, 1 vaso de poliestireno de 250 mL con tapa, 1 bao de temperatura constante, 1 vaso de precipitados de 250 mL, Hilo de nylon

Cuestionario previo

1. Si en una misma fuente de energa se colocan un gramo de agua y un gramo de metal y reciben la misma energa trmica, cul de las siguientes aseveraciones es correcta?a) el cambio de temperatura de ambas sustancias es el mismob) el gramo de agua eleva ms su temperaturac) el gramo de metal eleva ms su temperatura

2. Qu propiedad de los materiales permite responder la pregunta anterior?Capacidad trmica especifica

3. Por qu el agua es un excelente refrigerante?Por que tiene una capacidad trmica alta

4. Por qu durante el da la arena de una playa quema los pies y el agua de mar no?Por las noches, cmo es la temperatura del agua con respecto a la de la arena? Porqu?

por que la arena de playa tiene una capacidad trmica menor que el agua. Y la temperatura del agua es menor que la de la arena, por sus diferentes valores de capacidad trmica.

Metodologa experimental:

Capacidad trmica

Calor especficoTeq CH2O MetalObteniendoMetalAguaInicial y finalTomamos mediciones (temperatura)Elegimos el sistema de estudio (metal desconocido).

Resultados:

Determinacin de la capacidad trmica.N exp.tH2OiCtMiCTeq.CtH2OCtMCQH2O(cal)QM(Cal)

119.74020.71-19.3150-150

219.96221.21.3-40.3195-195

320.58022.72.2-57.3330-330

419.79222.12.4-69.9360-360

Determinacin de la capacidad trmica especfica.NexpmM(g)tH2OiCtMiCTeq.CtH2OCtMCQH2O(cal)QM(Cal)CM(cal/C)

14.36717120.320.70.4-50.360-601.19

28.74737120.3210.7-50105-1052.1

313.48747120.221.51.3-49.5195-1953.93

416.99357120.421.81.4-49.2210-2104.26

521.38967120.522.21.7-48.8255-2555.22

Clculos:tH2O= teq. tH2Oi (tH2O0) = 20.7-19.7=1tM= teq tMi (tM0) = 20.7 40= -19.3QH2O= (mH2O) (CH2O) ( tH2O)= (150mL) (1) (1)=150calGanado = -CedidoQH2O=-QM=QM= - QH2O = -150cal.CM=QM/tM=-60/-50.3=1.19

Anlisis de resultados:El xito de esta prctica consista en:-Volumen determinado de 150mL a temperatura ambiente- Calentar los cilindros a 40C, 60C, 80C y punto de ebullicin-sistema cerrado con paredes adiabticas para alcanzar la temperatura de equilibrio.Los problemas que surgieron en nuestro experimento fueron:-Al medir el volumen no era siempre exacto en los 150mL.-Al calentar los cilindros en 60C los calentamos a 62C-Al no pasar los cilindros calientes rpidamente al agua a temperatura ambiente para homogenizar y as obtener la temperatura de equilibrio.

Clasificacin de hiptesis.Parcialmente verdadera, no pudimos comprobar que depende de la naturaleza del material, mas sin embargo si se pudo corroborar la suposicin de que el aumento de temperatura es funcin de la cantidad de masa a la que se le suministre energa.Aplicaciones:Industria. Algn diseo o portotipo de un motor de combustin interna necesita materiales que tarden en calentarse, por lo cual se requiere de un material de una capacidad trmica alta.Para fabricar un radiador se necesita un material de capacidad trmica especifica baja, para que absorba calor de forma rpida y lo disipe de forma rpida.

Investigacin. Se podra requerir conocer las propiedades de algn tipo de metal o aleacin, por lo cual es indispensable obtener valores acerca de su capacidad trmica.En el desarrollo de algn vehculo, como para explorar Marte, se necesitan materiales que resistan altas y bajas temperaturas, por lo cual es necesario trabajar con materiales cuyos valores de capacidad trmica sean adecuados.Vida cotidiana. En las ollas y sartenes se ocupa el concepto de capacidad trmica, tienen que estar hechos de materiales que faciliten el flujo de energa en forma de calor.En un boiler ocurre lo mismo que con las ollas, deben de estar hechos de un material con una capacidad trmica baja.Reflexionar y responder1. Cmo es la capacidad calorfica especfica de las sustancias cuyo aumento de temperatura es mayor: grande o pequea?Pequea.2. En los viejos tiempos era comn llevarse objetos calientes a la cama en las noches fras de invierno. Cul de estos objetos sera ms eficaz: un bloque de hierro de 10 kg o una botella con 10 kg de agua caliente a la misma temperatura? Explicar la respuesta.El agua, por que cede calor menos rpido que el bloque de hierro.3. Dentro de un recipiente adiabtico se ponen en contacto 100 g de oro a 100 C con 12 g de cobre a 0 C. Si la temperatura de equilibrio es de 73.5 C y la capacidad trmica especfica del oro es 6.147 cal/molC, cul es el valor de la capacidad trmica especfica del cobre en caloras?12.6 cal/gCConclusin personalRamos Morales Francisco Zaid.En la presente prctica de capacidad trmica, pusimos en prctica los conceptos de calor, como el calor especfico, que depende principalmente del tipo de material que se estudie, ya que esta propiedad vara de material a material. A lo cual, utilizamos este concepto para medir la cantidad de calor ganado y el calor cedido por los materiales dentro de nuestro sistema de estudio. Los resultados obtenidos, fueron satisfactorios, aun que no se descartan posibles errores, que radican en una prdida de calor al momento de realizar la parte experimental, ya que para hacer entrar en contacto el metal con el agua, tenamos que sacar el metal a otro vaso, y el simple contacto con el aire, significa una prdida de calor. Otros inconvenientes, fue que en un experimento sobrepasamos la temperatura establecida en el marco terico. Pero en general, creo que hicimos un buen trabajo

Bibliografa-www.fisicanet.com.ar/fisica/.../ap10_calorimetria.php 19/10/2014 -www.neocorpwater.com/generalidades-sobre-el-agua-propiedades-fisicas-y-quimicas.html 19/10/2014 -fisicoqumica para ciencias qumicas y biolgicas. Raymond Chang Tercera edicin Publicacin marzo 2008 EDITORIAL MAC GRAW HILL pg. 75