QUIMICA INFORME LABORATORIO AS

1. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA
FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL Y SISTEMAS
ESCUELA PROFESIONAL DE
INGENIERÍA INDUSTRIAL
QUIMICA I - BQU01 X
Informe N◦ 5
Nombre de practica:
termodinámica
Presentado por:
QUISPE ARAUCO JHOSSEP 20192600F
TORRES MEGO MILTON20191088J
ZAPANA BERROSPI JUAN PABLO 20184004I
Fecha de Entrega: 28/10/2019
Ciclo Académico: 2019-2
Docente: RONDINEL PINEDA, PETRA ELINE
LIMA - PERÚ
2019

2. Índice
1 Termoquimica 1
1.1 Termoquímica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.1.1 Objetivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.1.2 Fundamento Teório . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2 Experimento N◦1 Determinación de la capacidad calorífica del calorímetro . . . . 6
1.2.1 Materiales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.2.2 PROCEDIMIENTO A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.2.3 Diagramas del proceso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.2.4 Datos experimentales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.2.5 Cálculos y resultados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.2.6 OBSERVACIONES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.3 Experimento N◦2 Determinación del calor especifico de un metal . . . . . . . . . 13
1.3.1 Materiales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.3.2 Diagramas del proceso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
1.3.3 Datos experimentales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
1.3.4 Cálculos y resultados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
1.3.5 OBSERVACIONES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
1.4 concluciones y recomendaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
1.4.1 Cuestionario . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
i

3. Gráficos
1.1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.13 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.14 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.15 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.16 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.18 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
1.19 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
1.20 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
1.21 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
1.22 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
1.23 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
ii

4. Capítulo 1
Termoquimica
1.1 Termoquímica
1.1.1 Objetivos
Reconozer cuales esla capacidad caloríficadel calorímetro y un metal
1.1.2 Fundamento Teório
La termodinámica proviene de dos disciplinas separadas hasta el S.XIX, la termología y la mecánica.
La primera se encargaba de los fenómenos exclusivamente térmicos y la segunda trataba el movimiento,
la fuerza y el trabajo.
La termodinámica es la parte de la física que estudia las transferencias de calor, la conversión
de la energía y la capacidad de los sistemas para producir trabajo. Las leyes de la termodinámica
explican los comportamientos globales de los sistemas macroscópicos en situaciones de equilibrio.
Tiene las siguientes características:
Se aplica al estudio de sistemas que contienen muchas partículas y no al estudio de moléculas,
átomos o partículas subatómicas Estudia el sistema en situaciones de equilibrio, que son aquellas
a las que sistema tiende a evolucionar y caracterizadas porque en ellas todas las propiedades del
sistema quedan determinadas por factores intrínsecos y no por influencias externas previamente
aplicadas Sus postulados son indemostrables, están basados en las experiencias y no en razon-
amientos teóricos Es importante que te familiarices con los conceptos que vamos a introducir a
continuación, pues, aunque en una primera aproximación pueden parecer algo abstractos, te per-
mitirían estudiar el comportamiento de sistemas concretos ( un motor, un inflador de aire, etc ) con
1

5. QUIMICA I BQU01
bastante precisión.
• Calor
Las partículas de los cuerpos no están en reposo sino que se encuentran en constante ag-
itación. Como consecuencia de esta agitación, los cuerpos poseen una determinada energía
térmica. La temperatura es un indicador de la energía térmica que tienen los cuerpos. De
modo general podemos decir que, a mayor temperatura, mayor energía de este tipo. Pues
bien, los cuerpos y los sistemas pueden intercambiar energía térmica. A esta energía tér-
mica intercambiada se le denomina calor. En ocasiones también se denomina calor al propio
proceso de transferencia de energía.
El calor es la energía intercambiada entre un cuerpo y su entorno por el hecho de encontrarse
a distinta temperatura. El calor, como el trabajo, es energía en tránsito, por lo que se puede
entender también como un método para transferir energía.
• Capacidad calorífica
Como regla general, y salvo algunas excepciones puntuales, la temperatura de un cuerpo
aumenta cuando se le aporta energía en forma de calor. El cociente entre la energía calorífica
Q de un cuerpo y el incremento de temperatura T obtenido recibe el nombre de capacidad
calorífica del cuerpo, que se expresa como:
Figura 1.1:
La capacidad calorífica es un valor característico de los cuerpos, y está relacionado con otra
magnitud fundamental de la calorimetría, el calor específico.
(1).jpg
Figura 1.2:
UNI FIIS 2

6. QUIMICA I BQU01
Para elevar la temperatura de 1 g de agua en 1 oC es necesario aportar una cantidad de calor
igual a una caloría. Por tanto, la capacidad calorífica de 1 g de agua es igual a 1 cal/K.
• Capacidad calorífica molar
La capacidad calorífica molar es la energía calorífica necesaria para aumentar 1 K la tem-
peratura de un mol del elemento. El calor necesario para elevar la temperatura de un mol de
una sustancia en 1 C se denomina capacidad calorífica molar de la sustancia. La capacidad
calorífica molar es una propiedad intensiva con las unidades del sistema SI de J mol-1K-1.
La capacidad calorífica molar de los elementos es a veces llamada la "capacidad calorífica
atómica". La capacidad calorífica molar, Cm, es la energía calorífica necesaria para aumentar
1Ko1oC la temperatura de un mol de cualquier sustancia.
En este caso, la transferencia de calor será:
– Q = n·T ·Cm
Donde:
– n = número de moles
– Cm = capacidad calorífica molar
– T = Tf −Ti (temperatura final menos temperatura inicial del sistema)
Cabe destacar que para el caso de sólidos y líquidos, la capacidad calorífica específica y la
capacidad calorífica molar son iguales tanto si el proceso se realiza a presión constante como
se se realiza a volumen constante.
No obstante, en el caso de los gases, estos parámetros varían, lo cual se indica con un sub-
índice v y p para el proceso a V = cte y P = cte respectivamente: Cv,Cp,Cmv,Cmp, por lo
que si en un ejercicio debemos calcular el calor transferido en el caso de un gas nos deben
indicar si el proceso es isocoro o isobárico.
• Calor específico
El valor de la capacidad calorífica por unidad de masa se conoce como calor específico. En
términos matemáticos, esta relación se expresa como:
UNI FIIS 3

7. QUIMICA I BQU01
Figura 1.3:
donde
– c es el calor específico del cuerpo,
– m su masa,
– C la capacidad calorífica,
– Q el calor aportado
– DT el incremento de temperatura.
• caloría Una caloría es la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de un gramo
de agua destilada desde 14.5oC a 15.5oC.. Con su experimento, Joule se propuso demostrar
que se podía elevar la temperatura del agua transfiriéndole energía mecánica
• Entalpía
La Entalpía es la cantidad de energía de un sistema termodinámico que éste puede intercam-
biar con su entorno. Por ejemplo, en una reacción química a presión constante, el cambio de
entalpía del sistema es el calor absorbido o desprendido en la reacción
• Cambio de entalpia
Es el calor absorbido o desprendido po un sistema cuando la presion es constante
• Calor latente de fusión
El calor latente de una sustancia es la cantidad de calor que se requiere para cambiar un
gramo de solido a un gramo de liquido sin variar su temperatura.
• calorimetro
Es un instrumento que se utiliza para medir las cantidades de calor específico de un cuerpo,
ya sea la que libera o absorben los cuerpos.El calorímetro era un vaso en forma cilíndrica
compuesta por láminas barnizada que termina interiormente por un embudo.
UNI FIIS 4

8. QUIMICA I BQU01
Dentro de este se colocaba otro vaso semejante cuya terminación era un tubo con llave que
atravesaba el vaso exterior, el cual es de metal y en él se coloca el cuerpo del cual se quiere
determinar el nivel de calor.
La tercera cavidad también estaba llena de hielo solo para evitar la influencia de calor exterior
en su parte inferior.
• la Capacidad Calorífica de un calorimetro
Se define la Capacidad Calorífica de un calorimetro, que denominaremos K, como el pro-
ducto de la masa total M del calorímetro, por el calor especifico promedio, de sus com-
ponentes en el interior. Como el calor especifico del agua es 1cal/ oC gr, esto equivale a
considerar una masa de K gramos de agua, que absorbería (o cedería) la misma cantidad de
calor que el calorímetro, para la misma variación de temperatura. Por eso a K se le llama,
también, equivalente en agua del calorímetro. El valor de K se refiere tanto al recipiente
como a sus accesorios; el termómetro, el agitador y el resistor. Si dentro del calorímetro
tenemos una masa de agua M1 a la temperatura T1 , y la mezclamos con otra masa de agua
M2 a la temperatura T2, una vez alcanzado el equilibrio térmico, el conjunto se encontrará a
la temperatura de equilibrio T. Si K es el equivalente en agua del calorímetro y T2 < T < T1
, el balance energético es:
Figura 1.4:
siendoc el calor específico del agua
UNI FIIS 5

9. QUIMICA I BQU01
1.2 Experimento N◦
1 Determinación de la capacidad calorífica
del calorímetro
Cuando se realizan determinaciones calorimétricas, se debe conocer la capacidad calorífica del
calorímetro; ya que la cantidad de calor involucrada en el proceso, también afectará el calorímetro
y sus componentes los cuales toman parte del calor. Si se tiene en cuenta lo anterior, la capacidad
calorífica del calorímetro será una constante propia del instrumento y que está relacionada con el
volumen de las sustancias utilizadas.
1.2.1 Materiales
• Probeta
Figura 1.5:
• Piceta
Figura 1.6:
• Calorímetro
UNI FIIS 6

10. QUIMICA I BQU01
Figura 1.7:
• Termómetro
Figura 1.8:
UNI FIIS 7

11. QUIMICA I BQU01
• Mechero Bunsen
Figura 1.9:
• Vaso de precipitado
Figura 1.10:
• Rejilla de asbesto
Figura 1.11:
UNI FIIS 8

12. QUIMICA I BQU01
• Tripode de laboratorio
Figura 1.12:
UNI FIIS 9

13. QUIMICA I BQU01
1.2.2 PROCEDIMIENTO A
1.2.3 Diagramas del proceso
A.png
Figura 1.13:
UNI FIIS 10

14. QUIMICA I BQU01
1.2.4 Datos experimentales
1. Temperatura, en ◦C:
• Agua fría: 22◦
• Agua caliente: 89◦
• Mezcla: 54◦
2. Volumen, en mL:
• Agua fría: 100 mL
• Agua caliente: 194 mL
3. Número de termo: 03
4. Q =m.c∆t
5. Qp +Qg =0
• Qp = calor perdido
• Qg = calor ganado
• Cc = Capacidad calorífica del calorímetro
6. Cagua = 1cal/(g◦C)
7. Densidad del agua= 1g/mL
1.2.5 Cálculos y resultados
• maguafria = Vaguafria ×ρagua = 100.1 = 100g
• maguacaliente = (Vaguafinal −Vaguafria)×ρagua = (194−100).1 = 94g
• tfinal −t1 = 54◦−22◦ = 32◦
• tfinal −t2= 54◦−89◦ = −35◦
• Qgaguafra = maguafra.Cagua.(tfinal −t1) = 100.1.32 =3200
• Qpaguacaliente
=maguacaliente.Cagua.(tfinal −t2) = 94.1.(−35) = −3290
UNI FIIS 11

15. QUIMICA I BQU01
• Qgcalorimetro
= Cc.(tfinal −t1) = Cc.32 Luego:
• Qp +Qg = 0
• Qp +(Qgaguafra +Qgcalormetro
)= 0
• Qgcalorimetro
= −(Qgaguafria +Qp)Qgcalormetro
= −(−3290+3200)
• Qgcalorimetro
=90cal
• Qgcalorimetro
= Cc.(tfinal −t1)
• Cc= Qgcalorimetro
/(tfinal −t1)
• Cc = 90
32 = 2,8125 cal
g.◦C)
1.2.6 OBSERVACIONES
• Se debe de tener cuidado al manipular el mechero
• El tiempo para realizarlo fue demasiado largo
UNI FIIS 12

16. QUIMICA I BQU01
1.3 Experimento N◦
2 Determinación del calor especifico de un
metal
El calor específico es la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de una unidad de
masa de una sustancia en un grado. Al calor específico también se le conoce como capacidad
calorífica específica o capacidad térmica específica. Primero vamos a entender qué es el calor
específico de un modo más práctico y sencillo para, posteriormente, adentrarnos en su comprensión
más teórica.
1.3.1 Materiales
• Calorímetro
Figura 1.14:
• Metal
Figura 1.15:
• Termómetro
UNI FIIS 13

17. QUIMICA I BQU01
Figura 1.16:
• tubo de ensayo
Figura 1.17:
• Balanza analítica
UNI FIIS 14

18. QUIMICA I BQU01
Figura 1.18:
• Vaso de precipitado
Figura 1.19:
• Pinzas
UNI FIIS 15

19. QUIMICA I BQU01
Figura 1.20:
• Mechero Bunsen
UNI FIIS 16

20. QUIMICA I BQU01
Figura 1.21:
UNI FIIS 17

21. QUIMICA I BQU01
1.3.2 Diagramas del proceso
del eperimento 5.png
Figura 1.22:
UNI FIIS 18

22. QUIMICA I BQU01
1.3.3 Datos experimentales
• Agua inicio, t1 : 23oC
• Metal inicio, t2 : 88oC
• Final, tFINAL : 25oC
• Volumen agua fría, mL: 100 mL
• Masa metal,g: 39,1586g
1.3.4 Cálculos y resultados
1. tFINAL −t1 = 25oC −23oC = 2oC
2. tFINAL −t2 =25oC −88oC =−63oC
3. Calor ganado por el agua en el calorímetro:Qgagua
Qagua = magua.cAGUA.(tFINAL −t1) = 100.1.(2) = 200cal
4. Calor ganado por el calorímetro: QC
QC = Cc.(tFINAL −t1) =2,8125.2= 5,625cal
5. Calor perdido por el metal Qp
• QP = (masa de metal) . (calor especifico metal) . (tFINAL −t1)
• QP =mMETAL.CMETAL.(tFINAL˘t2)
• Qp +(Qagua +Qc) = 0
• QP = −(Qagua +Qc) =−(200+5,625) = 205,625cal
6. CMETAL = QP
mMETAL
×(tFINAL −t2) =−205,625
39,1586. ×(−63) = 0,08335cal/g.oC
7. CMETAL = 0,08335cal/g.oC
UNI FIIS 19

23. QUIMICA I BQU01
1.3.5 OBSERVACIONES
• Al colocar el tubo de ensayo dentro del vaso de precipitado con agua que está hirviendo,
colocar cuidadosamente ya que podría romperse.
• Al sacar el tubo de ensayo del vaso tuvimos que introducirlo rápidamente en el calorímetro,
ya que la temperatura en el ambiente varia muy rápido.
1.4 concluciones y recomendaciones
1.4.1 Cuestionario
1. presente los calculos de experimento N ◦ 1
• maguafria = Vaguafria ×ρagua = 100.1= 100g
• maguacaliente = (Vaguafinal −Vaguafria)×ρagua =(194−100).1 = 94g
• tfinal −t1 = 54◦C −22◦C = 32◦C
• tfinal −t2 = 54◦C −89◦C = −35◦C
• Qgaguafra= maguafra.Cagua.(tfinal −t1) = 100.1.32 =3200
• Qpaguacaliente
= maguacaliente.Cagua.(tfinal −t2) = 94.1.(−35)= −3290
• Qgcalorimetro
= Cc.(tfinal −t1) = Cc.32
Luego:
• Qp +Qg = 0
• Qp +(Qgaguafra +Qgcalormetro
) = 0
• Qgcalorimetro
=−(Qgaguafria +Qp)Qgcalormetro
= −(−3290+3200)
• Qgcalorimetro
= 90cal
• Qgcalorimetro
= Cc.(tfinal −t1)
– Cc =
Qgcalorimetro
(tfinal−t1)
– Cc =90
32 = 2,8125cal/(g.◦C)
UNI FIIS 20

24. QUIMICA I BQU01
2. presente los calculos de experimento N ◦ 2
(a) tFINAL −t1 =25◦C −23◦C = 2◦C
(b) tFINAL −t2= 25◦C −88◦C = −63◦C
(c) Calor ganado por el agua en el calorímetro:Qgagua
Qagua=magua.cAGUA.(tFINAL −t1) = 100.1.(2) = 200cal
(d) Calor ganado por el calorímetro: QC
QC =Cc.(tFINAL −t1) = 2,8125.2 = 5,625cal
(e) Calor perdido por el metal Qp
• QP = (masa de metal) . (calor especifico metal) .(tFINAL −t1)
• QP = mMETAL.CMETAL.(tFINAL˘t2)
• Qp +(Qagua +Qc) = 0
• QP= −(Qagua +Qc) =−(200+5,625) = 205,625cal
(f) CMETAL = QP
mMETAL
×(tFINAL −t2) =−205,625
39,1586. ×(−63) = 0,08335cal/g.oC
(g) CMETAL = 0,08335cal/g.oC
3. ¿ Se podria decir que la capacidad calorifica de 2 calorimetros similares son iguales entre si
? ¿por que?
no necesariamente son iguales, pues aunque sean imilares pueden tener diferente masa. Por
ejemplo uno puede ser de aluminioy otro de madera
4. Con los datos obtneidos se puede calcular el calor especifico del metal Cmetal comporabndo
los valores de las tablas fisicoquimicasde calores especificos fundamenrtales¿Cual podrria
ser el metal empleado?
CMETAL = 0,08335cal/g.◦C
UNI FIIS 21

25. QUIMICA I BQU01
Figura 1.23:
observando la tabla el mas proximo seria el oro
5. Presente la ecuacion de dulong y petit ¿En que casos esta reproduce mejor datos experimen-
tales de calor especifico?
La ley de Dulong-Petit es una ley química propuesta en 1819 por los químicos franceses
Pierre Louis Dulong y Alexis Thérèse Petit, la misma establece la relación clásica para la
capacidad calorífica de un cristal producto de las vibraciones de su red.
A pesar de su simplicidad, la ley de Dulong-Petit ofrece relativamente buena predicción
de la capacidad calorífica de los sólidos con estructuras cristalinas relativamente simples a
altas temperaturas. Sin embargo, no es adecuada y falla, en las regiones de bajas temperat-
uras, donde la naturaleza cuántica del sólido se manifiesta. En cambio esta última región el
UNI FIIS 22

26. QUIMICA I BQU01
modelo de Debye,iniciado por Una teoría más precisa, que incorpora efectos cuánticos, fue
desarrollada por Albert Einstein en 1907 y refiando por Peter Debye en 1911,representa en
forma correcta los datos experimentales, de acuerdo con los datos de este último modelo la
capacidad calorífica molar varía de acuerdo con la expresión:
• cv(T) = 3R
θD
T
0
x4ex
(ex−1)2 dx
DondeθD; es una constante propia de cada substancia
es sencillo ver que el límite de altas temperaturas que predice la ley anterior es el límite
Dulong-Petit precisamente:
• limT→∞ cv → 3R
Mientras que en el límite de bajas temperaturas, cuando los efectos cuánticos son im-
portanes la capacidad calorífica se aleja mucho de límite de Dulong-Petit:
• limT→0 cv ≈ 12Rπ4
5
T
θD
3
6. Suponiendo que el metal hubiese sido el cadmio,¿ cual seria el valor teorico de la temperatura
final? considere el Cc del calorimetro
• Agua inicio,t1 : 23◦C
• Metal inicio, t2 : 88◦C
• Volumen agua fría, mL: 100 mL
• Masa metal,g: 39,1586g
• Capacidad calorífica de cd= 0.056cal
g◦c
• Calor ganado por el agua en el calorímetro:Qgagua
• Qgagua= magua.cagua.(tFINAL −t1) =100.1(tFINAL−t1)
• Calor ganado por el calorímetro: QC
• QC =Cc.(tFINAL −t1) = 2,8125.(tFINAL −t1) Calor perdido por el metal Qp
• QP = (masa de metal) . (calor especifico metal) . (tFINAL −t1)
• QP= mMETAL.CMETAL.(tFINAL−t2) =39,1586g×0.056(tFINAL −t2)
• QP = −(Qgagua + Qc)=39,1586g × 0.056(tFINAL − 88◦C) = −(100.1(tFINAL − 23) +
2,8125.(tFINAL −23◦C))tFINAl = 24.35◦C
UNI FIIS 23

27. QUIMICA I BQU01
7. Presente otro metodo para determinacion de pesos atomicos aproximado de los metales
(a) Método de Dulong y Petit
El peso atómico de los elementos que forman compuestos gaseosos puede determinarse
mediante el método de Cannizzaro, pero este método no puede aplicarse a aquellos
elementos pesados, como los metales, que no forman compuestos gaseosos o volátiles
fácilmente.
Esta dificultad pudo superarse al observarse una relación entre el peso atómico de un
elemento sólido (p. ej. un metal) y su calor específico. Esta relación, conocida como
Ley de Dulong-Petit establece que el producto del calor específico de cualquier ele-
mento sólido por su peso atómico es prácticamente constante e igual a 6,3 (expresado
en cal/oC.át-g). Esto significa que son necesarias 6,36 calorías para elevar la temper-
atura de un átomo-gramo de cualquier elemento sólido. Basta, por tanto, medir el calor
específico de un elemento para obtener su peso atómico aproximado por aplicación de
esta ley.
(b) Explicación física de la ley
Hay que señalar que esta ley es sólo aproximada, y no puede aplicarse a elementos
de peso atómico bajo, como Be, B, C y Si, para los que el calor específico es muy
bajo. Las razones de esto, quedan claras a partir del análisis cuántico de la capacidad
calorífica de los sólidos.
De hecho, la ley de Dulong y Petit puede explicarse como una de las consecuencia
asintótica del teorema de equipartición de la energía de la mecánica estadística clásica.
El hecho de que no sea una ley exacta y no sea buena aproximación para sólidos de peso
atómico bajo, se debe a que la temperatura característica de Debye para estos sólidos
es muy alta, y a temperatura ambiente estos sólidos no están cerca del límite asintótico
que predice el teorema de equipartición.
8. Entre 2 calorimetros iguales, uno que tiene mejor capacidad calorifica que el otro ¿cual es el
mejor?
la energía ganadasea igual a la energía perdida, esto involucra que por el calorímetro no se
ganeni se pierda calor. Por tanto, el mejor calorímetro será el que tenga menorCapacidad
Calorífica
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28. QUIMICA I BQU01
9. ¿ Porque son plateadas las paredes del termo ?
Normalmente las paredes internas de termo son plateadas ya que este es unmaterial reflec-
tante que reduce la transferencia de calor por radiación.Adicionalmente, este material per-
mite un vacío perfecto, existente entre lasparedes del recipiente, y esto reduce enormemente
la transferencia de calor
10. Compare las capacidades calorificas espcificas de los solidos , liquidos y gases y trate de dar
un a explicacion de las diferencias
En el caso de los sólidos y líquidos, debido a que mantienen su volumenprácticamente con-
stante con la presión, el calor específico es único, pero en elcaso de los gases, debido a la
gran variación del volumen con la presión,hacen falta más calorías para aumentar la tem-
peratura si se expande un gasmientras se le suministra calor, que si se suministra el calor
manteniendovolumen constante, porque parte de la energía suministrada se consume en el-
trabajo de expansión del gas. Esto obliga a definir dos calores específicos paralos gases, uno
a presión constante y otro a volumen constante
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29. Bibliografía
[1] Docentes de Quimica UNI-FIIS Guía de laboratorio de quimica . UNI, 2019 .
[2] Chang R. y Goldsby Kenneth Quimica .MC Graw Hill, 2013.
[3] Petrucci Ralph, Madura Jeffry y Bissonette Carey. Quimica General. Pearson E, 2011.
[4] ttps://www.fisicalab.com/apartado/termodinamica-conceptocontenidos
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