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Lira Espíndola David Reyes Salazar Gilberto Alexis Serna Ramírez Ricardo Silva Macías Elizabeth Anahi BRIGRADA No. 3 SEMESTRE 2016 - 1

SANCHEZ ISLAS MIGUEL FIS.

PRACTICA 4:

Objetivos:  Identificar algunos metales de trabajo.

 Determinar cualitativamente el valor de la capacidad térmica específica de algunos metales con base en la cantidad de parafina que funden.

Bases teóricas El calor es la energía que se transfiere de un sistema a otro debido a una diferencia de temperaturas. La teoría moderna del calor la da a conocer James Joule demostrando que la ganancia o pérdida de una cantidad determinada de calor va acompañada de la desaparición o aparición de una cantidad equivalente de energía mecánica. El calor, por tanto, es una energía que no se conserva. La temperatura de un sistema generalmente aumenta cuando se le suministra energía en forma de calor. La cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de un sistema es proporcional a la variación de temperatura y a la masa de la sustancia cuando no hay cambio de fase en la misma. A esta manifestación de energía en forma de calor se le conoce como CALOR SENSIBLE y se obtiene de la siguiente manera.

“c” es la constante de proporcionalidad y se conoce como la capacidad térmica

específica de la sustancia, se puede obtener como el cociente de la capacidad térmica (C) entre la masa (m), es decir:

La capacidad térmica específica de una sustancia puede cuantificarse adecuadamente calentándola a una cierta temperatura, situándola en una cantidad de agua, de masa y temperatura conocidas, y midiendo su temperatura cuando llegue al equilibrio térmico. Si el sistema está aislado térmicamente de su entorno, el calor que “sale” de la sustancia tiene que ser igual al calor que “entra” en el agua y en el recipiente. Este procedimiento se conoce como CALORIMETRÍA y el recipiente aislado que contiene el agua técnicamente se conoce como calorímetro. Sea m la masa de la sustancia del cuerpo, c su capacidad térmica específica y Ti su temperatura inicial. Si Tf es la temperatura final de la sustancia dentro del calorímetro, el calor que fluye de la sustancia es:

De la misma manera, si Ti es la temperatura inicial del agua y del recipiente, y Tf

su temperatura final (la temperatura del cuerpo y del agua serán la misma, puesto que finalmente alcanzarán el equilibrio térmico), el calor absorbido por el agua y el recipiente es:

Observe

que

en

estas relaciones se ha presentado las diferencias de temperaturas de forma que tanto el calor cedido como el calor recibido sean cantidades positivas. Igualando estas cantidades de calor, puede obtenerse la capacidad térmica específica de la sustancia.

Como en la relación anterior sólo aparecen diferencias de temperaturas y los grados celsius y los kelvin tiene la misma magnitud, pueden medirse todas las temperaturas bien en la escala Celsio o en la Kelvin sin que se vea afectado el resultado.

Calorímetro El calorímetro es un instrumento que sirve para medir las cantidades de calor “suministradas” o “recibidas” por los sistemas, es decir, sirve para determinar la capacidad térmica específica del sistema y para medir las cantidades de calor que “liberan” o “absorben” los sistemas. El tipo de calorímetro de uso más extendido consiste en un envase cerrado y perfectamente aislado que contiene agua, un dispositivo para agitar y un termómetro. Se coloca una fuente de calor en el calorímetro, se agita el agua hasta lograr el equilibrio, y el aumento de temperatura se comprueba con el termómetro. Si se conoce la capacidad calorífica del calorímetro (que también puede medirse), la cantidad de energía liberada puede calcularse fácilmente. Los calorímetros suelen incluir su equivalente para facilitar cálculos. El equivalente en agua del calorímetro es la masa de agua que se comportaría igual que el calorímetro y que perdería igual calor en las mismas circunstancias. De esta forma, sólo hay que sumar al agua la cantidad de equivalentes.

Conclusiones: Al finalizar el análisis de este experimento podemos deducir que:  El incremento de temperatura de los cuerpos cuando se calientan es aproximadamente proporcional a la energía suministrada.  Es demostrado que masas iguales de distinta naturaleza y a igual temperatura, almacenan distinta cantidad de calor; para cuantificar este fenómeno hay que hacer uso del concepto de calor específico.  La temperatura final que se halla teóricamente varia un poco respecto a la que se obtiene por medio del sensor de temperatura (termómetro), pues en ocasiones la temperatura medida, varía un poco.

BIBLIOGRAFIAS: Pérez Montiel Héctor. (2008). Física General. México: Patria. Wark, Kennet Termodinámica Sexta Edición 2001 España M c Graw Hill. Jorge E. Cruz. (2006). Tema Cinco: Curva de Calentamiento-Diagrama de Fases. 6, Septiembre, 2015, de INSTITUCION EDUCATIVA INEM “JULIÁN MOTTA SALAS” NEIVA HUILA Sitio web: http://jecbciencias.jimdo.com/contenidos-ayudas/curva-decalentamiento-diagrama-de-fases/