Exp. de Laboratorio Secundaria
Física

Trabajo,  Energía y Calor

Determinar el calor específico de un sólido

Material

Un calorímetro (si no dispones de uno, se puede construir con dos vasos de precipitados de distinto tamaño, uno dentro del otro y separados por el fondo y los laterales con trozos de poliestireno del que se utiliza  para  embalajes),  dos  termómetros,  un vaso de precipitados, un hornillo, rejilla de amianto, trípode, una probeta, un cuerpo (cobre, aluminio, hierro, plomo, ...).

Experiencia

Antes de empezar el experimento es necesario calcular el calor que absorbe el calorímetro. Para ello procede de la siguiente manera:

  1. Coloca el  calorímetro una masa m1 de agua fría y mide su temperatura (T1).

  2. Calienta una masa m2 de agua hasta una temperatura T2 próxima a la temperatura de ebullición (pon durante el calentamiento un vidrio de reloj en el vaso de precipitados para que la evaporación sea mínima).

  3. Vierte el agua caliente en el calorímetro agítalo y mide la temperatura de equilibrio.

  4. calcula el calor cedido por el agua caliente y el absorbido por el agua fría. La diferencia será el absorbido por el calorímetro. Dividiendo dicho valor por el aumento de la temperatura, tendrás el calor absorbido por  el  calorímetro por ºC, que llamaremos Kcalorímetro (equivalente en agua del calorímetro).

Para la medida del calor específico del cuerpo debes seguir los siguientes pasos:

  1. Mide la masa del cuerpo, mc.

  2. Introduce el cuerpo atado de un hilo en el vaso de precipitados. Vierte en éste una cantidad de agua suficiente para cubrirlo. Pon el sistema a calentar y mantén hirviendo el agua durante un par de minutos y mide la temperatura Tc, que será la del cuerpo caliente.

  3. Mientras prepara el calorímetro con 100 cc de agua y mide su temperatura Ta.

  4. Saca con el hilo el cuerpo caliente y mételo en el calorímetro lo más rápidamente que puedas. Agita y mide la temperatura de la mezcla, anotando el valor más alto alcanzado, Tf.

  5. Aplicando un balance energético el único valor que desconoces es el calor específico del cuerpo:
    mc . cc .  (Tc - Tf) = ma . ca . (Ta - Tf) + Kcalorímetro . (T- Ta)

  6. Comprueba en una tabla de calores específicos que el cuerpo tiene un valor específico aproximado al obtenido. Calcula el error relativo cometido.

Comentario

El calor cedido por un cuerpo caliente será  igual al absorbido por el agua fría más el absorbido por el calorímetro.

 

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