Absorcion de Calor y Energia

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UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS Universidad del Perú, DECANA DE AMERICA FACULTAD DE CIENCIAS FISICAS Laboratorio de Química General Absorción de calor y Energía Profesor: Santos Alvarez Lopez Curso: Química General Horario: Lunes 15:00 – 17:00 hrs. Integrantes: Alarcón Fernandez, José Luis --------- 15130126 Ayala Mamani, Roberto Antoni--------- 15130206

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Laboratorio de Quimica General

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UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOSUniversidad del Per, DECANA DE AMERICA

FACULTAD DE CIENCIAS FISICASLaboratorio de Qumica GeneralAbsorcin de calor y Energa Profesor: Santos Alvarez Lopez Curso: Qumica General Horario: Lunes 15:00 17:00 hrs. Integrantes: Alarcn Fernandez, Jos Luis ---------15130126 Ayala Mamani, Roberto Antoni---------15130206 Chiclla Noblega, Jesus Francisco ------13130169 Sanchez Flores, Fernando Andres-----15130175

FUNDAMENTOS TERICOS Calor:Se refiere al flujo de energa entre dos cuerpos que se encuentran a diferentes temperaturas. Se establece que el flujo de calor es desde un cuerpo caliente a un cuerpo frio.

Capacidad calorfica:La capacidad calorfica (C) de una sustancia es la cantidad de calor necesario para elevar un grado Celsius la temperatura de una cantidad determinada de sustancia. La capacidad calorfica es una propiedad extensiva. Existe una relacin entre la capacidad calorfica y el calor especifico ; Donde m es la masa de la sustancia en gramos.Si se conoce el calor especifico y la cantidad de sustancia, entonces el cambio en la temperatura de una muestra () indicara la cantidad de calor (q) que se ha absorbido o liberado en un proceso en particular. Donde El signo convencional de q es igual que para el cambio de entalpia que es positivo para procesos endotrmicos y negativo para procesos exotrmicos.

Capacidad calorfica molar:Es la cantidad de calor necesaria para elevar en un grado kelvin la temperatura de un mol de una sustancia. Por lo general est referido a los gases Cp (calentamiento a presin constante) y Cv (calentamiento a volumen constante).Cp

Calor especifico (c.e.):Es la cantidad de calor necesaria para que la temperatura de masa de un cuerpo puro, diferente del agua, ascienda de T0 a Tf dependa de la naturaleza de ese cuerpo. De ello se deriva la definicin de calor especfico numricamente igual a la cantidad de calor necesaria para elevar un grado de la temperatura de la unidad de masa del cuerpo considerado. Se dice que la cantidad de calor que se debe proporcionar a la masa (m) de un cuerpo puro para que su temperatura vari de T0 a Tf viene expresada por la siguiente formula: Dnde: Ce es igual al calor especifico medio entre T0 y Tf Para verificar el calor especfico se emplea la siguiente formula: Calor especifico de algunas sustancias:SUSTANCIACALOR ESPECIFICO

Aluminio0,900

Oro0,129

C (grafito)0,720

C (diamante)0,502

Cobre0,385

Hierro0,444

Mercurio0,139

Agua4,184

Etanol2,46

Calor de un slido o un lquido (Q)El calor ganado o perdido ya sea por un slido o un lquido se determina con la ecuacin: Dnde: Tf = temperatura final, T0= temperatura inicial.

Calorimetra:Segn las teoras que iniciaron el estudio de la calorimetra, el calor era una especie de fluido muy sutil que se produca en las combustiones y pasaba de unos cuerpos a otros, pudiendo almacenarse en ellos en mayor o menor cantidad. Posteriormente, se observ que, cuando se ejerca un trabajo mecnico sobre un cuerpo (al frotarlo o golpearlo) apareca calor, hecho que contradijo el principio de la conservacin de la energa, ya que desapareca una energa en forma de trabajo mecnico, adems de que se observaba la aparicin de calor sin que hubiese habido combustin alguna. Benjamn Thompson puso en evidencia este hecho cuando diriga unos trabajos de barrenado de caones observando que el agua de refrigeracin de los taladros se calentaba durante el proceso. Para explicarlo, postulo la teora de que el calor era una forma de energa. Thompson no consigui demostrar que hubiese conservacin de energa en el proceso de transformacin de trabajo en calor, debido a la imprecisin en los aparatos de medidas que uso. Posteriormente, Prescott Joule logro demostrarlo experimentalmente, llegando a determinar la cantidad de calor que se obtiene por cada unidad de trabajo que se consume, que se obtiene por cada unidad de trabajo que se consume, que es de 0,239 caloras por cada joule de trabajo que se transforma en calor.La calorimetra es la rama de la termodinmica que mide la cantidad de energa generada en procesos de intercambio de calor. El calormetro es el instrumento que mide dicha energa. MATERIALES Y REACTIVOS Vaso de presipitado de vidrio de 250ml. Una cocina electica. Probeta de 100ml. Un termometro de 100C + 0,1. H2O. Muestra solida de plomo (Pb).

PROCESO EXPERIMENTALDeterminacion de la constante del calorimetro K cal/grado En un vaso de vidrio pyrex que servira de calorimetro agregar 200 g de agua potable. Tome la temperatura del agua T1.

Coloque 200 g de agua en un segundo vaso de vidrio pyrex de 250 ml y caliente hasta una temperatura entre 35 a 40. Anote la temperatura T2.T2 = 350C

Inmediatamente endriar el termometro con abundante agua fria.

Vierta los 200g de agua caliente en el calorimetro, agite con cuidado y anote la variacion de temperatura cada 1 segundos. Anote la maxima temperatura que alcancanza el sistema Tm Calor ganado = calor ganado por calorimetro + calor ganado por el H2O del . calorimetroCalor perdido = calor perdido por el H2O del vaso 2.Tm= 29C

De la expresion anterior se determina el valor de K cal/grado (o Joule/grado)

Determinacion del calor especifico de un solido Coloque 200g de agua en el calorimetro. Medir temperatura T1 T1=19C

Pesa 50 gramos de la muestra de Plomo y coloquenla en el vaso 2Wmuestra = 49,3 g

Calentar los perdigones en un bao de arena durante 10 minutos. Luego medir temperatura de solidos T2 . T2= 109C

Introducir y sumergir la muestra solida con mucho cuidado, en el agua del calorimetro y cada 10 segundos anotar los cambios de temperatura. Medir la temperatura del sistema calorimetrico Tm Calor perdido = calor perdido por la muestra solida del vaso 2Calor ganado = calor ganado por el calorimetro + calor ganado por el H2O . del calorimetro10 minutos despues

CUESTIONARIO Calcular el valor de la constante del calorimetro K (cal/grado)

Determinar el calor especifico de la muestra solida que indica el profesor. Fetermine el % de error relativo.

Ce plomo teorico = 0,13

Fundamente el resultado del a pregunta (2) y que consideraciones se debe tener en cuenta en la practica si este % de error es muy alto.El plomo al estar a 109C e inmediatamente sumergido en el calorimetro, este le transfiere calor al agua del calorimetro. Hasta que los dos esten a la misma temperatura que es 23C, luego asumiendo que el calor especifico del agua es 1 a la temperatura de 19C, entonces aplicando Qperdido = Qganado. Se puede determinar el valor del calor especifico, conoci el valor de la capacidad calorifica del calorimetro, determinado en el experimento N1. Se debe tener en cuenta que el porcentaje de error pudo ser muy alto debido a:1. Las piedras de Pb no tienen el 100 de pureza.2. La temperatura maxima que alcanzaron las piedras de Pb pudo haber sido mas de 109C. No es facil determinarlo con el termometro ya que solo soporta hasta 110C.3. En el momento de calentar el Pb en bao de arena, estas no se calientan de manera uniforme.4. La Tm del sistema pone en tela de juicio que no se calentaron uniformemente las piedras de Pb, pues esta debio ser 28,8C5. La temperatura del medio ambiente tampoco ayudo mucho, pues esta debio ser 22C.

BIBLIOGRAFA http://www.monografias.com/trabajos24/energia-calor/energia-calor.shtml http://acer.forestales.upm.es/basicas/udfisica/asignaturas/fisica/termo1p/calor.html https://www.youtube.com/results?search_query=calorimetria Qumica General8va edicin (2003)Ralph H. Petrucci, William S. Harwood, F. Geoffrey HerringEd. Prentice HallPginas 223 229, 241 243