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• Yourladys Acosta Gutierrez

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Determinación del calor especifico de un solido desconocido A). 𝑄𝑔𝑎𝑛𝑎𝑑𝑜 = 𝑄𝑝𝑒𝑑𝑖𝑑𝑜 𝑄 = 𝑚𝐶𝑒 ∆𝑇 Datos: 𝑚𝐻2 𝑂 = 88,5 𝑔

Masa del agua en el calorímetro

𝑇𝑒 = 35℃

Temperatura de equilibrio

𝑇𝑎 = 29℃

Temperatura ambiente

𝑚𝑝 = 42,3 𝑔 𝑇𝑝 = 90℃

Masa de la pesita Temperatura final de la pesita cuando se calienta Calor especifico del agua

𝐶𝑒 = 1 𝑐𝑎𝑙⁄𝑔℃ 𝐶𝑒𝑝 =?

Calor especifico de la pesita (𝑚𝐻2𝑜 )(𝐶𝑒 )(𝑇𝑒 − 𝑇𝑎 ) = (𝑚𝑝 )(𝐶𝑒𝑝 )(𝑇𝑓 − 𝑇𝑒 ) (88,5 𝑔)(1 𝑐𝑎𝑙⁄𝑔℃)(35℃ − 29℃) = (42,3 𝑔)(𝐶𝑒𝑝 )(90℃ − 35℃) 531 𝑐𝑎𝑙 = (3807 𝑔℃)(𝐶𝑒𝑝 ) − 1480,5 𝑔℃ 𝐶𝑒𝑝 =

531 𝑐𝑎𝑙 𝑐𝑎𝑙 = 0,22 2326,5 𝑔℃ 𝑔℃

Debido a que el valor encontrado experimentalmente es 0,22

𝑐𝑎𝑙 𝑔℃

y que si se compara con los

datos tabulados en las tablas de calor especifico corresponde al aluminio (0,215 𝑐𝑎𝑙⁄𝑔℃). Calculo de la Incertidumbre: 𝐴 = (𝑚𝐻2 𝑂 )(𝐶𝑒 ) = (88,5 𝑔) (1 𝑐𝑎𝑙⁄𝑔℃) = 88,5 𝑐𝑎𝑙⁄℃ 𝐵 = 𝑇𝑒− 𝑇𝑎 = 35℃ − 29℃ = 6℃ 𝐶 = 𝑇𝑓− 𝑇𝑒 = 90℃ − 35℃ = 55℃ 𝜕𝐴 𝜕𝐴 ∆𝐴 = | + | = |(𝐶𝑒𝐻 𝑂 ) (𝑚𝐻2 𝑂 )| = 88,5 2 𝜕𝑚𝐻2 𝑂 𝜕𝐶𝐻2 𝑂

∆𝐵 = |

𝜕𝐵 𝜕𝐵 + | = (1)(𝑇𝑒 ) + (1)(𝑇𝑎 ) = 35 + 29 = 64 𝜕𝑇𝑒 𝜕𝑇𝑎

𝜕𝐶 𝜕𝐶 ∆𝐶 = | + | = (1)(𝑇𝑓 ) + (1)(𝑇𝑒 ) = 90 + 35 = 125 𝜕𝑇𝑓 𝜕𝑇𝑒

Error total: 𝜕𝐶𝑒𝑝 𝜕𝐶𝑒𝑝 𝜕𝐶𝑒𝑝 𝜕𝐶𝑒𝑝 ∆𝐶𝑒𝑝 = | + + + | 𝜕𝐴 𝜕𝐵 𝜕𝐶 𝜕𝑚𝑝 (𝐴)(𝐵) (𝐴)(𝐵) 𝐵 𝐴 (∆𝐴) + (∆𝐵) − (∆𝐶) =| − (𝑚 )| (𝑚𝑝 )2 (𝐶) 𝑝 (𝑚𝑝 )(𝐶) = (𝑚𝑝 )(𝐶) (𝑚𝑝 )(𝐶)2 (88,5)(6) 6 88,5 (88,5) + (64) − (125) =| (42,3𝑥55) (42,3𝑥55) (42,3)(55)2 (88,5)(6) (42,3)| = 0,228 + 2,434 − 0,00414 − 0,228 = 2,42 − (42,3)2 (55) Entonces el del calor específico encontrado con su respectiva incertidumbre es: 𝐶𝑒𝑝 = (0,22 ± 2,42) 𝑐𝑎𝑙⁄𝑔℃

%𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 =

(𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑒𝑥𝑝𝑒𝑟𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎𝑙 − 𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑡𝑒𝑜𝑟𝑖𝑐𝑜) 𝑥100 𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑡𝑒𝑜𝑟𝑖𝑐𝑜

% 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 =

(0,22 − 0,215) 𝑥100 = 2,32 0,215

B). 𝑄𝑔𝑎𝑛𝑎𝑑𝑜 = 𝑄𝑝𝑒𝑑𝑖𝑑𝑜 𝑄 = 𝑚𝐶𝑒 ∆𝑇 Datos: 𝑚𝐻2 𝑂 = 98 𝑔

Masa del agua en el calorímetro

𝑇𝑒 = 39℃

Temperatura de equilibrio

𝑇𝑎 = 29℃

Temperatura ambiente

𝑚𝑝 = 125,9 𝑔 𝑇𝑝 = 90℃

Masa de la pesita Temperatura final de la pesita cuando se calienta Calor especifico del agua

𝐶𝑒 = 1 𝑐𝑎𝑙⁄𝑔℃

𝐶𝑒𝑝 =?

Calor especifico de la pesita (𝑚𝐻2𝑜 )(𝐶𝑒 )(𝑇𝑒 − 𝑇𝑎 ) = (𝑚𝑝 )(𝐶𝑒𝑝 )(𝑇𝑓 − 𝑇𝑒 ) (88,5 𝑔)(1 𝑐𝑎𝑙⁄𝑔℃)(39℃ − 29℃) = (125,9 𝑔)(𝐶𝑒𝑝 )(90℃ − 39℃) 980 𝑐𝑎𝑙 = (11331 𝑔℃)(𝐶𝑒𝑝 ) − 4910,1 𝑔℃ 𝐶𝑒𝑝 =

980 𝑐𝑎𝑙 𝑐𝑎𝑙 = 0,152 6420,9 𝑔℃ 𝑔℃

Este valor obtenido se acerca al valor registrado en las tabas de calor específico y corresponde al del hierro. Calculo de la Incertidumbre: 𝐴 = (𝑚𝐻2 𝑂 )(𝐶𝑒 ) = (98 𝑔) (1 𝑐𝑎𝑙⁄𝑔℃) = 98 𝑐𝑎𝑙⁄℃ 𝐵 = 𝑇𝑒− 𝑇𝑎 = 39℃ − 29℃ = 10℃ 𝐶 = 𝑇𝑓− 𝑇𝑒 = 90℃ − 39℃ = 51℃ 𝜕𝐴 𝜕𝐴 ∆𝐴 = | + | = |(𝐶𝑒𝐻 𝑂 ) (𝑚𝐻2 𝑂 )| = 98 2 𝜕𝑚𝐻2 𝑂 𝜕𝐶𝐻2 𝑂

∆𝐵 = |

𝜕𝐵 𝜕𝐵 + | = (1)(𝑇𝑒 ) + (1)(𝑇𝑎 ) = 39 + 29 = 68 𝜕𝑇𝑒 𝜕𝑇𝑎

𝜕𝐶 𝜕𝐶 ∆𝐶 = | + | = (1)(𝑇𝑓 ) + (1)(𝑇𝑒 ) = 90 + 39 = 129 𝜕𝑇𝑓 𝜕𝑇𝑒

Error total: 𝜕𝐶𝑒𝑝 𝜕𝐶𝑒𝑝 𝜕𝐶𝑒𝑝 𝜕𝐶𝑒𝑝 ∆𝐶𝑒𝑝 = | + + + | 𝜕𝐴 𝜕𝐵 𝜕𝐶 𝜕𝑚𝑝 (𝐴)(𝐵) (𝐴)(𝐵) 𝐵 𝐴 (∆𝐴) + (∆𝐵) − (∆𝐶) =| − (𝑚 )| (𝑚𝑝 )2 (𝐶) 𝑝 (𝑚𝑝 )(𝐶) = (𝑚𝑝 )(𝐶) (𝑚𝑝 )(𝐶)2 (98)(10) 10 98 (98) + (68) − (129) =| (125,9𝑥51) (125,9𝑥51) (125,9)(51)2 (98)(10) (125,9)| = 0,152 + 1,037 − 0,38 − 0,152 = 0,657 − (125,9)2 (51) Entonces el del calor específico encontrado con su respectiva incertidumbre es:

𝐶𝑒𝑝 = (0,152 ± 0,657) 𝑐𝑎𝑙⁄𝑔℃

%𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 =

(𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑒𝑥𝑝𝑒𝑟𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎𝑙 − 𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑡𝑒𝑜𝑟𝑖𝑐𝑜) 𝑥100 𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑡𝑒𝑜𝑟𝑖𝑐𝑜

% 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 =

(0,152 − 0,107) 𝑥100 = 40,18 0,107