Escuela Nacional Preparatorio no.6
“Antonio Caso”
Química III Clave 1501
Practica No. 2
Informe de laboratorio:
“Calor, energía calorífica y temperatura”
Integrantes del Equipo: Alcalá Pozos Narda
Morales Barrera Alexa
Pérez Ramírez Cynthia
Rosas Ramírez Lavinia
Salgado romero Erika
Grupo: 516
Profesor: Ing. Carlos Morales Valladarez
Fecha: 26 de Septiembre de 2011
México D.F
Índice
Introducción……………………………………………………………………………………………...…………………3
Objetivo.…………………………………………………………………………………..……………..………………....3
Marco Teórico……...……………………………………………………………………………………………..………3
· La temperatura………………………………………………….……………………………………………..3
· La capacidad calorífica o calor específico……….…………………………………………………4
· El calor……………………………………………………………………………………………………………..4
Materiales...……………………………………………………………………………..……………………….…………4
Pasos a seguir...…..……………………………………………………………………….…………….………………..4
Datos……………………………………………………………………………………………………………………………5
Cálculos y resultados. Gráficos……………………………………………………………………………………..5
Problemas adicionales………………….…………………….……………………………………………………….5
Notas extras……………………………….……………………………………………………………………..…………6
Conclusiones…………………….…………………………..……………………………………………………………..7
Bibliografía………….……………………………………..………………………………………………………………..7
Introducción (Resumen)
Para poder sacar la masa de un objeto con base en la capacidad calorífica y la ecuación de calor nosotras realizamos el experimento de la siguiente forma:Primero Pesamos el vaso de unicel vacio, luego llenamos el vaso de unicel, hasta aproximadamente la mitad con agua y lo volvimos a pesar, después medimos la temperatura del agua, luego colocamos el objeto en el vaso de precipitado, llenado con agua hasta cubrir el objeto y lo calentamos hasta llegar al punto de ebullición del agua y medimos la temperatura. Sacamos el objeto de cobre que estaba en el agua hirviendo y rápidamente lo introducimos en el vaso de unicel que tenía agua a temperatura ambiente, lo tapamos y lo dejamos reposar 3 min. Pasados los 3 min, volvimos a tomar lectura de la temperatura. Y finalmente ya obtenidos todos los datos
Objetivo
El objetivo en esta práctica es muy sencillo: Hallar la masa de un objeto utilizando la capacidad calorífica y la ecuación de calor. Para hacerlo necesitaremos tomar las correctas notas de las temperaturas así como de los pesos, y siguiendo las ecuaciones correctas llegar al resultado. También se busca entender el concepto y la fórmula de calor específico, no sólo conocerlos, sino ponerlos en práctica.Marco teórico
La temperatura
 | La temperatura es la sensación física que nos produce un cuerpo cuando entramos en contacto con él. Observamos cambios en los cuerpos cuando cambian su temperatura, por ejemplo, la dilatación que experimenta un cuerpo cuando incrementa su temperatura. Esta propiedad se usa para medir la temperatura de un sistema. Pensemos en los termómetros que consisten en un pequeño depósito de mercurio que asciende por un capilar a medida que se incrementa la temperatura. |
La capacidad calorífica o calor específico 
De una sustancia es la cantidad de calor requerido para elevar en un grado Celsius la temperatura de una cantidad dada de la sustancia. Se expresa en J/°C. La capacidad calorífica de 1 mol de una sustancia se denomina capacidad calorífica molar y se expresa en J/mol-°C.El Calor
El calor es la transferencia de energía desde un cuerpo que se encuentra a mayor temperatura hasta otro de menor temperatura. Cuando ambos cuerpos igualan sus temperaturas se detiene la transmisión de energía.
El calor siempre se transfiere desde el cuerpo de mayor temperatura al de menor temperatura, independientemente de sus tamaños relativos, se mide en unidades de energía. Por tanto, en el Sistema Internacional su unidad es el julio (J). Sin embargo, la unidad tradicional para medir el calor es la caloría (cal).
Materiales
· Soporte universal
· Tela de asbesto
· Mechero
· Termómetro
· Vaso precipitado
· Báscula
· Pinzas
· Calorímetro (Vaso de unicel con tapa de unicel de un litro)
· Objeto de cobre o aluminio (Tornillo de cobre)
· Agua
Pasos a seguir
· Pesar el vaso de unicel vacio.
· Llenar el vaso de unicel, hasta aproximadamente la mitad con agua y pesarlo.
· Medir la temperatura del agua. (Obtención de la Temp Inicial agua).
· Colocar el objeto en un vaso de precipitado, llenado con agua hasta cubrir el objeto.
· Calentar hasta llegar al punto de ebullición del agua. Medir la temperatura. (Obtención de la temp inicial del objeto).
· Tomar el objeto de cobra con una pinzas y rápidamente introducir al vaso de unicel, tapando el mismo; para evitar pérdida de calor. Esperar
· Cuando se haya tomado y sacado el objeto, apagar el mechero.
· Dejar reposar 3 minutos, esperando un equilibrio entre la temperatura del agua y del objeto.
· Después de los 3 minutos, volver a tomar lectura de la temperatura (Obtención de la temp. Final del objeto y del agua).
· Con los datos, realizar los cálculos para obtener la masa del objeto.
Datos
· Peso del vaso: 9g.
· Peso del agua (sin el vaso): 440g
· Tiagua: 25ºC
· Ticobre: 92ºC
· Tfagua: 26ºC
· Tfcobre: 26ºC
Cálculos y resultados. Gáfricos.
QH2O= MH2O * CpH2O * (TfH2O-TiH2O)
QH2O=440 * 4.184 * (26-25)
QH2O=1840.96
Mcobre= Q/Cpcobre * (Ticobre-Tfcobre)
Mcobre=1840.96/.385 * (92-26)
Mcobre=1840.96/.385 * 66
Mcobre=1840.96/25.41
Mcobre=72.45g
ERROR DE CÁLCULO
El cobre en realidad pesaba 46g.
El cobre en realidad pesaba 46g.
Problemas adicionales
· Un trozo de cobre (calor específico de 0.385 J/goC) a 86oC se coloca en 50g de agua a 16oC. El agua y el metal llegan a la misma temperatura de 24oC. ¿Cuál es la masa del trozo de cobre?
QH2O= MH2O * CpH2O * (TfH2O-TiH2O)
QH2O=50 * 4.184 * (24-16)
QH2O=50* 4.184 * 62
QH2O=1673.6
Mcobre= Q/Cpcobre * (Ticobre-Tfcobre)
Mcobre=1673.6/.385 * (86-24)
Mcobre=1673.6/.385 * 62
Mcobre=1673.6/23.87
Mcobre=70.11
· Una muestra de 35.20g de un metal calentado a 100ºC se coloca en un calorímetro de tiene 42.5g de agua a una temperatura inicial de 19.2ºC. Si la temperatura final del metal y el agua es de 29.5 ¿Cuál es el calor específico del sólido, si se supones que todo el calor se transfiere al agua?
QH2O= MH2O * CpH2O * (TfH2O-TiH2O)
QH2O=42.5 * 4.184 * (29.5-19.2)
QH2O=42.5* 4.184 * 10.3
QH2O=1831.546
Cp= Q/M*(Tf-Ti)
Cp= 1831.546/35.2*(100-29.5)
Cp=1831.546/35.2*70.5
Cp=1831.546/2481.6
Cp=0.7380
Notas extras
Capacidad calorífica (Calor específico) (J/goC)
Cobre, Cu 0.385
Aluminio, Al 0.897
Agua, H2O(l) 4.184
La idea del calor como una sustancia se debe destacar. No se trata de algo que el objeto posea, sino de algo que él mismo sede o absorbe. El calor es que el objeto posea, sino de algo que él mismo sede o absorbe. El calor es simplemente otra forma de energía que puede medirse únicamente en simplemente otra forma de energía que puede medirse únicamente en términos del efecto que produce. La unidad de energía del SI, el joule, es términos del efecto que produce. La unidad de energía del SI, el joule, es también la unidad preferida para medir el calor, puesto que éste es una también la unidad preferida para medir el calor, puesto que éste es una forma de energía. Sin embargo, hay tres antiguas unidades que aún se forma de energía. Sin embargo, hay tres antiguas unidades que aún se conservan, y de ellas se hablará también en este texto. Estas primeras conservan, y de ellas se hablará también en este texto. Estas primeras unidades se basaron en la energía térmica requerida para producir un cabio unidades se basaron en la energía térmica requerida para producir un cabio patrón. Son la calórica, kilocaloría y la unidad térmica británica.
Con frecuencia hemos destacado la importancia de distinguir entre energía térmica y temperatura. El término calor se ha presentado como la energía térmica absorbida o liberada durante un cambio de temperatura. La relación cuantitativa entre calor y temperatura se describe mejor por el concepto de calor especifico tal como aparece en la siguiente ecuación : Q = mc At. Las relaciones entre todos estos términos ahora están tomando su lugar. El principio del equilibrio térmico nos dice que siempre que los objetos se coloquen juntos en un ambiente aislado, finalmente alcanzarán la misma temperatura. Esto es el resultado de una transferencia de energía térmica de los cuerpos más calientes a los cuerpos más fríos. Si la energía debe conservarse, decimos que el calor perdido por los cuerpos calientes debe ser igual al calor ganado por los cuerpos fríos. O sea,
Calor perdido = calor ganado
Esta ecuación expresa el resultado neto de la transferencia de calor dentro de un sistema. El calor perdido o ganado por un objeto no se relaciona de manera sencilla con las energías moleculares de los objetos. Siempre que se sumista energía térmica a un objeto, éste puede absorberla energía de muy diversas maneras. El concepto de calor específico es necesario para medir las capacidades de diferentes materiales y utilizar la energía térmica para aumentar sus temperaturas. Las misma cantidad de energía térmica suministrada no produce el mismo de temperatura en todos los materiales. Por esta razón, decimos que .la temperatura es una cantidad fundamental. Su medición es necesaria para determinar la cantidad de calor perdido o ganado durante un proceso específico. Al aplicar la ecuación general para la conservación de la energía térmica, (la anterior), la cantidad de calor ganado o perdido por cada objeto se calcula a partir de la ecuación:
Q = mc At. El término representa el cambio absoluto en la temperatura cuando se aplica a las ganancias y pérdidas. Esto significa que debemos pensar en temperatura alta menos temperatura baja en vez de temperatura final. Esta ecuación expresa el resultado neto de la transferencia de calor dentro de un sistema. El calor perdido o ganado por un objeto no se relaciona de manera sencilla con las energías moleculares de los objetos. Siempre que se sumista energía térmica a un objeto, éste puede absorberla energía de muy diversas maneras. El concepto de calor específico es necesario para medir las capacidades de diferentes materiales y utilizar la energía térmica para aumentar sus temperaturas. Las misma cantidad de energía térmica suministrada no produce el mismo de temperatura en todos los materiales. Por esta razón, decimos que .la temperatura es una cantidad fundamental. Su medición es necesaria para determinar la cantidad de calor perdido o ganado durante un proceso específico. Al aplicar la ecuación general para la conservación de la energía térmica, (la anterior), la cantidad de calor ganado o perdido por cada objeto se calcula a partir de la ecuación: Q = mc At. El término representa el cambio absoluto en la temperatura cuando se aplica a las ganancias y pérdidas. Esto significa que debemos pensar en temperatura alta menos temperatura baja en vez de temperatura final menos temperatura inicial.
Conclusiones
Nuestra conclusión es, que tal vez si se pueda sacar la masa del objeto, solo quesería muy difícil ya que se necesita demasiada precisión en las medidas para poder calcularlo de manera precisa y exacta, ya que si te equivocas por mínimo que sea el error si influye mucho en el resultado. Nosotras creemos que nuestra falla fue por eso, una mala lectura de datos al momento de tomar la temperatura; probablemente la inicial del objeto o la final, pues el calor lo conflictuaba un poco. Para este tipo de tareas se requiere mucha atención, para poder captar con detalle todos los incidentes que se pudiesen llegar a presentar, así como para la realización de una correcta toma de datos.
Bibliografía
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