Calor específico y latente

Termodinámica. Propiedades de las sustancias. Cambios de estado físico. Temperatura. Ley cero

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Universidad de Costa Rica

Facultad de Ciencias: Escuela de Física

Laboratorio de física II (FS-0311)

“Calor especifico y Calor latente ”

2003

Datos y Cálculos:

PARTE A

Tabla 1. (Mediciones experimento A)

EXPERIMENTO

SUSTANCIA

MASA

m

(kg)

TEMPERATURA

T

(°C)

Evaluacion de calorimetro

Agua fria

0.1605

16.2

32.0

Agua caliente

0.0975

95.0

Evaluacion de calorimetro

Agua fria

0.1080

15.8

54.2

Agua caliente

0.1293

96.1

Determinacion del calor especifico del Cobre

Agua en el calorimetro

0.1025

17.5

22.0

Cilindro metalico

0.1574

98.5

Determinacion del calor especifico del Hierro

Agua en el calorimetro

0.1102

17.5

25.7

Cilindro metalico

0.1275

97.9

PARTE B

Tabla 2 Metodo de Rowland

Situacion/Masa

Tiempo

t(min)

Temperatura

T(°C)

Tiempo

t(min)

Temperatura

T(°C)

Antes de agregar el Hielo

Masa de agua

0.150Kg

0

35.5

3

34.3

0.30

35.1

3.30

34.3

1

34.9

4

34.2

1.30

34.8

4.30

34.1

2

34.6

5

33.9

2.30

34.5

Despues de agregar hielo

Masa de hielo

0.040Kg

0

25.5

3

15.0

0.30

18.5

3.30

15.5

1

17.2

4

15.5

1.30

16.0

4.30

15.6

2

15.0

5

15.7

2.30

15.0

Masa del calorimetro con agua mas el hielo derretido: 182.8g.


Cálculos para A

Determinación de K del calorímetro.

K = (-Qg-Qc)/"T

K = (-CH2O*mh20caliente*"TH2Ocaliente - CH2O*mH2Ocal*"Tcal)/"Tcal

K1 = 0.9544

K2 = 0.1383

Determinación del calor especifico del Cobre

Qcobre = -Qagua - K"T

Ccobre = (-Qagua - K"T)/mcobre*"Tcobre

Ccobre = 0.2118kJ/kg K

Chierro = 0.5335kJ/kg K

Porcentaje de error

Ecobre = (0,39 - 0,2118) / 0,39 * 100

Ecobre = 45%

Cálculos para B

Masa del hielo agregado: 32.8 g

Calcular el calor latente del Hielo

TG = 14.3

TF = 33.7

hhielo = 178.66 kJ/kg

hhielo (teorico) = 333.7 kJ/kg

% error= 46%

Incertidumbres en las mediciones:

Masa: ± 0,05 g

Temperatura : ± 0,5 °C

Análisis y Errores:

En la parte A correspondiente al calculo del calor especifico del cobre se puede apreciar claramente que se introduce un error cercano al 45%, esto puede deberse a que la magnitud de m y "T no era tan grande como debería serlo para que el efecto del calorímetro pudiese ser despreciado, esto se comprueba mediante el valor teórico del calor especifico del cobre: 0.39kJ/kg K.

En la parte B correspondiente al análisis de el calor latente de fusión del hielo al momento de graficar se busco una recta que de igual forma que en el dibujo hiciera que las áreas fuesen lo mas similares posible esto mediante la proyección de las respectivas rectas antes y después de los cambios bruscos de temperatura, al ser este proceso de carácter visual y sin ningún otro fundamento la precisión con la que se determinaron los valores puede no ser muy alta, por lo que el correspondiente calor latente de fusión puede ser poco preciso, otro factor importante de error que debe ser considerado es al agua adherida al hielo, ya que el hielo utilizado para el experimento se encontraba casi deshecho lo que hacia muy difícil secarlo de manera eficiente. No se encontró un valor teórico de referencia para determinar el error cometido durante el calculo experimental de dicho valor.


Figura1. Grafica temperatura en funcion de tiermpo, basada en la información de la tabla 2.

Conclusiones:

Al concluir este laboratorio se pudo estudiar experimentalmente dos propiedades de las sustancias que intervienen en los cambios de estado como lo son el calor específico y el calor latente.

También se trató de determinar la veracidad de la ley cero de la termodinámica al observar procesos de transferencia de calor.

Pudo comprobarse que el calorímetro representa una herramienta importante a la hora de estudiar temperaturas y transferencias de calor y que trabaja muy eficientemente.

Bibliografía:

http://scsx01.sc.ehu.es/sbweb/fisica/estadistica/otros/calorimetro/calorimetro.htm

http://alipso.com/monografias/calor/

http://216.239.37.104/search?q=cache:5frEJvQofxYC:www.adi.uam.es/~javmen/fisica_general_I/TERMO_2.doc+calor+especifico+calor+latente&hl=es&ie=UTF-8/

www.nobel.se/chemistry/laureates/ 1995/rowland-autobio.html

Sáenz Ramírez, Alejandro. Física, Manual de Laboratorio. Segunda edición. Editorial Alma Máter. San José, Costa Rica. 1998. Pag


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