INTRODUCCION DE NUESTRA PRÁCTICA
La calorimetría se encarga de medir el calor en una reacción química o un cambio físico usando un calorímetro. El calorímetro es un instrumento que sirve para medir las cantidades de
calor suministradas o recibidas por los cuerpos. Es decir, sirve para determinar el
calor específico de un cuerpo, así como para medir las cantidades de calor que liberan o absorben los cuerpos. El tipo de calorímetro de uso más extendido consiste en un envase cerrado y perfectamente aislado con agua, un dispositivo para agitar y un
termómetro.
La capacidad calórica del calorímetro es la suma de las capacidades calóricas de sus partes. E l valor de la capacidad calórica de cada parte depende del material y del tamaño. En la práctica se presenta al calorímetro y su uso práctico.
FUNDAMENTO TEÓRICO
La mayor parte de los calorímetros son diseñados de forma que se minimice la transferencia de calor entre el sistema y los alrededores.
El cambio de temperatura experimentado por un objeto cuando absorbe cierta cantidad de energía está controlado por su capacidad calorífica
Cuando un sistema con una masa m1, se pone en contacto con un sistema con una masa m2, donde m1> m2, que está a diferente temperatura, fluye calor entre ellos hasta alcanzar una temperatura de equilibrio próxima a la del sistema de masa mayor; se dice entonces que una cantidad de calor ΔQ se transfiere desde el sistema de mayor temperatura al sistema de menor temperatura:
La cantidad de calor ΔQ transferida es proporcional al cambio de temperatura ΔT.
La constante de proporcionalidad C, se denomina capacidad calorífica del sistema.
La determinación de los cambios térmicos que acompañan a los procesos termodinámicos se realiza con los dispositivos reconocidos con el nombre de Calorímetros.
El funcionamiento de este tipo de calorímetros puede ser de dos maneras:
a) La camisa exterior se mantiene a temperatura constante.
b) La temperatura de la camisa exterior se mantiene en todo momento lo más próxima posible a la del vaso calorimétrico. En este caso se reconoce el dispositivo como calorímetro adiabático.
La utilización de cualquiera de los dos tipos de calorímetros requiere la adopción de precauciones experimentales si se quieren obtener resultados razonablemente precisos. Los principales puntos que es necesario controlar son: agitación, pérdidas por evaporación, reducción al mínimo las posibles pérdidas de calor por radiación y convección. En este sentido, los calorímetros adiabáticos en los que la temperatura de la camisa exterior (B) se mantiene con diferencias inferiores a 0.1ºC a la del vaso calorimétrico (A) mediante dispositivos de calentamiento controlados electrónicamente que permiten reducir al mínimo las pérdidas por radiación y convección.
El ΔT en las graficas se calcula mediante el valor que se obtenga en la pendiente que le corresponde a cada una.
OBJETIVO:
El objetivo del calorímetro es medir las cantidades de calor suministradas o recibidas por los cuerpos es decir, determinar el calor específico de un cuerpo, así como para medir las cantidades de calor que liberan o absorben los cuerpos, pues con la Construcción de un calorímetro para determinar el calor específico de un aceite (lubricante o de cocina) o de un fruto seco (nuez, almendra, avellana, cacahuate)
ACTIVIDADES:
Previamente a la práctica se construirá un calorímetro. Después antes de efectuar las actividades se medirá su capacidad térmica para después determinar el calor específico de un sólido o líquido cualquiera. Concluido estos pasos se procede con:
1) Tomar un recipiente de unicel con tapa ajustada. Colocar en su interior otro recipiente de plástico o de lata, y entre los dos llene con algodón. Haga en la tapa dos orificios, en uno de ellos introduzca un alambre con la punta encorvada y en el otro un termómetro común. Así el calorímetro se podrá utilizar.
2) Con las mediciones necesarias calcular en cal/°C la capacidad térmica del calorímetro.
3) El calorímetro ahora ya podrá ser utilizado para medir el calor específico de un sólido o sustancia, siguiendo las siguientes instrucciones:
· Colocar en el calorímetro una determinada cantidad de agua fría, que ocupe menos de la mitad del volumen. Con el termómetro se toma la temperatura de equilibrio del calorímetro con esta agua.
· Medir la masa del aceite o de alguna otra sustancia o sólido que se desee.
· Caliente la masa de la sustancia o sólido, usando el termómetro lea y anote la temperatura.
· Colocar la sustancia o sólido en el interior del calorímetro. Use agitador para uniformizar la temperatura de la mezcla, y observando el termómetro, espere a que alcance el valor final de equilibrio.
DESARROLLO (IMÁGENES DE LAS ACT.).
CÁLCULO
m Aceite = 2.94*10-6 kg = 2.9*10-3 gr
To=29°C
Tf=98°C
Ce=?
m lata Aluminio=12.2 gramos
To=23°C
Tf= 30°C
Ce= 0.217 cal/g °C
m agua=80 gramos
To=23°C
Tf= 30°C
Ce= 1 cal/g °C
FÓRMULA Y SUSTITUCIÓN
Calor perdido=calor ganado
Q Aceite= QH2O + QAI
m * Ce * (∆T)=m * Ce * (∆T) + m * Ce * (∆T)
2.94 * 10-3 gr * Ce *(98°C – 29°C)=80 gr * 1 cal/g °C * (30°C – 23°C) + 12.2 gr * 0.217cal/ g °C * (30°C – 23°C)
2.94 * 10-3 gr * Ce * 69°C= 80 gr * 1 cal/g °C * 7 °C + 12.2 gr * 0.217 cal/g °C * 7°C
Ce * 0.20286=560 + 18.5318------------------> Ce = 578.5318/0.20286
RESULTADO
Ce = 2851.877157 calorías
Si bien no se han entregado mayores características respecto a cuál es la capacidad de almacenamiento y cuál sería la autonomía entregada por esta modalidad de alimentación para garantizar un funcionamiento adecuado de momento es sólo un concepto que se basa en la transformación de energía a base del calor generado por el cuerpo humano para alimentar el reproductor haciéndolo funcionar de manera autónoma.
