El documento presenta los resultados de un experimento para determinar el calor específico de tres metales. Se midió la masa y temperatura inicial de cada metal y del agua, así como la temperatura final de equilibrio. Usando la fórmula del calor específico y los datos recolectados, se calculó el calor específico de cada metal y se identificó uno de ellos como aluminio, con un error porcentual casi nulo del 0%. El experimento cumplió con los objetivos de determinar el calor específico de los metales de manera precisa.
Contenido Programático de la Unidad
1. Conceptos
1.1. Sistemas, alrededores y universo.
1.2. Tipos de sistemas: abiertos, cerrados y aislados.
1.3. Trabajo. Función de estado.
1.4. Calor. Capacidad calorífica y calor específico.
1.5. Procesos exotérmicos y endotérmicos.
1.6. Energía interna.
2. Trabajo de expansión
2.1. A presión constante.
2.2. Ejercicios.
3. Relación energía, calor y trabajo
3.1. Primera ley de la termodinámica.
3.2. Sistemas con volumen constante.
3.3. Ejercicios.
4. Calor a presión constante
4.1. Entalpía. Definición.
4.2. Entalpía y energía interna. ΔH y ΔE.
4.3. Variación de entalpía en una reacción química.
4.4. Ecuación termoquímica. Definición.
4.5. Aplicación de la estequiometria a los calores de reacción.
4.6. Variación de entalpía en un cambio de estado.
4.7 Entalpías de formación estándar.
4.8. Entalpías de reacción estándar.
4.9. Ejercicios.
5. Desorden de un sistema
5.1. Segunda ley de la termodinámica.
5.2. Entropía. Definición.
5.3. Procesos espontáneos y no espontáneos.
5.4. Variación de la entropía en el universo.
5.5. Variación de la entropía a temperatura constante. Cambio de estado físico.
5.6. Entropía absoluta. Tercera ley de la termodinámica.
. 5.7. Entropía molar estándar.
5.8. Entropía de reacción estándar.
5.9. Ejercicios.
6. Energía libre de Gibbs
6.1. Definición.
6.2. Energía libre estándar de formación.
6.3. Energía libre estándar de reacción.
6.4. La temperatura y los cambios espontáneos.
6.5. Ejercicios.
Contenido Programático de la Unidad
1. Conceptos
1.1. Sistemas, alrededores y universo.
1.2. Tipos de sistemas: abiertos, cerrados y aislados.
1.3. Trabajo. Función de estado.
1.4. Calor. Capacidad calorífica y calor específico.
1.5. Procesos exotérmicos y endotérmicos.
1.6. Energía interna.
2. Trabajo de expansión
2.1. A presión constante.
2.2. Ejercicios.
3. Relación energía, calor y trabajo
3.1. Primera ley de la termodinámica.
3.2. Sistemas con volumen constante.
3.3. Ejercicios.
4. Calor a presión constante
4.1. Entalpía. Definición.
4.2. Entalpía y energía interna. ΔH y ΔE.
4.3. Variación de entalpía en una reacción química.
4.4. Ecuación termoquímica. Definición.
4.5. Aplicación de la estequiometria a los calores de reacción.
4.6. Variación de entalpía en un cambio de estado.
4.7 Entalpías de formación estándar.
4.8. Entalpías de reacción estándar.
4.9. Ejercicios.
5. Desorden de un sistema
5.1. Segunda ley de la termodinámica.
5.2. Entropía. Definición.
5.3. Procesos espontáneos y no espontáneos.
5.4. Variación de la entropía en el universo.
5.5. Variación de la entropía a temperatura constante. Cambio de estado físico.
5.6. Entropía absoluta. Tercera ley de la termodinámica.
. 5.7. Entropía molar estándar.
5.8. Entropía de reacción estándar.
5.9. Ejercicios.
6. Energía libre de Gibbs
6.1. Definición.
6.2. Energía libre estándar de formación.
6.3. Energía libre estándar de reacción.
6.4. La temperatura y los cambios espontáneos.
6.5. Ejercicios.
Cuaderno de problemas de cinética química y catálisisayabo
El cuaderno contiene, un conjunto de fundamentos al inicio de cada tema, en los que se presentan las bases teóricas que dan sustento a la solución matemática presentada en los problemas resueltos. Los fundamentos teóricos no incluyen un análisis profundo de la deducción matemática usada para llegar a las ecuaciones presentadas, pues estas son debidamente presentadas en clase, y el uso del cuaderno pretende ser un apoyo a la clase impartida por el profesor, no sustituirla por completo.
Finalmente, se presenta un conjunto de problemas propuestos para que el alumno desarrolle la habilidad adquirida durante la clase y de la lectura y análisis de los problemas aquí resueltos. Además, para que el alumno pueda comparar con sus resultados de acuerdo a su procedimiento, se anexa también el resultado correcto de los problemas propuestos.
Parte de la química que se encarga de estudiar la velocidad o rapidez con la que ocurren las reacciones químicas, el mecanismo de cómo se consumen los reactantes y los factores que alteran la velocidad de una reacción química.
UNIVERSIDAD DE LANÚS
LICENCIATURA EN TECNOLOGÍAS FERROVIARIAS
FÍSICA I
PROFESORES: Lic. VERÓNICA ISOLA e Ing. ALFREDO MENÉNDEZ
CURSO: 2do cuatrimestre de 2013
Cálculo de la constante del calorímetro
Autores: Isidro Pérez, Leandro Cerdá, Raúl Castro, José María Falcioni
Cuaderno de problemas de cinética química y catálisisayabo
El cuaderno contiene, un conjunto de fundamentos al inicio de cada tema, en los que se presentan las bases teóricas que dan sustento a la solución matemática presentada en los problemas resueltos. Los fundamentos teóricos no incluyen un análisis profundo de la deducción matemática usada para llegar a las ecuaciones presentadas, pues estas son debidamente presentadas en clase, y el uso del cuaderno pretende ser un apoyo a la clase impartida por el profesor, no sustituirla por completo.
Finalmente, se presenta un conjunto de problemas propuestos para que el alumno desarrolle la habilidad adquirida durante la clase y de la lectura y análisis de los problemas aquí resueltos. Además, para que el alumno pueda comparar con sus resultados de acuerdo a su procedimiento, se anexa también el resultado correcto de los problemas propuestos.
Parte de la química que se encarga de estudiar la velocidad o rapidez con la que ocurren las reacciones químicas, el mecanismo de cómo se consumen los reactantes y los factores que alteran la velocidad de una reacción química.
UNIVERSIDAD DE LANÚS
LICENCIATURA EN TECNOLOGÍAS FERROVIARIAS
FÍSICA I
PROFESORES: Lic. VERÓNICA ISOLA e Ing. ALFREDO MENÉNDEZ
CURSO: 2do cuatrimestre de 2013
Cálculo de la constante del calorímetro
Autores: Isidro Pérez, Leandro Cerdá, Raúl Castro, José María Falcioni
Laboratorio de Físico-Química #1 Calorimetria de Neutralizacion.Jean Vega
Laboratorio de cátedra de Físico-química QM235, de la Universidad Autónoma de Chiriqui. Realizado durante el curso de segundo semestre del año 2012 con el fin de determinar capacidades caloricas y calores específicos.
Cualquier duda o solicitud comuníquense.
Informe de laboratorio- Movimiento armonico simpleJesu Nuñez
informe de laboratorio experimental del comportamiento de un sistema masa-resorte (movimiento armonico simple), forma de buscar periodo, constante de elongación o estiramiento, y masa.
Laboratory session in Physics II subject for September 2016-January 2017 semester in Yachay Tech University (Ecuador). Topic covered: thermodyinamics, calorimetry, temperature
Based on Bruna Regalado's work
ROMPECABEZAS DE ECUACIONES DE PRIMER GRADO OLIMPIADA DE PARÍS 2024. Por JAVIE...JAVIER SOLIS NOYOLA
El Mtro. JAVIER SOLIS NOYOLA crea y desarrolla el “ROMPECABEZAS DE ECUACIONES DE 1ER. GRADO OLIMPIADA DE PARÍS 2024”. Esta actividad de aprendizaje propone retos de cálculo algebraico mediante ecuaciones de 1er. grado, y viso-espacialidad, lo cual dará la oportunidad de formar un rompecabezas. La intención didáctica de esta actividad de aprendizaje es, promover los pensamientos lógicos (convergente) y creativo (divergente o lateral), mediante modelos mentales de: atención, memoria, imaginación, percepción (Geométrica y conceptual), perspicacia, inferencia, viso-espacialidad. Esta actividad de aprendizaje es de enfoques lúdico y transversal, ya que integra diversas áreas del conocimiento, entre ellas: matemático, artístico, lenguaje, historia, y las neurociencias.
Today is Pentecost. Who is it that is here in front of you? (Wang Omma.) Jesus Christ and the substantial Holy Spirit, the only Begotten Daughter, Wang Omma, are both here. I am here because of Jesus's hope. Having no recourse but to go to the cross, he promised to return. Christianity began with the apostles, with their resurrection through the Holy Spirit at Pentecost.
Hoy es Pentecostés. ¿Quién es el que está aquí frente a vosotros? (Wang Omma.) Jesucristo y el Espíritu Santo sustancial, la única Hija Unigénita, Wang Omma, están ambos aquí. Estoy aquí por la esperanza de Jesús. No teniendo más remedio que ir a la cruz, prometió regresar. El cristianismo comenzó con los apóstoles, con su resurrección por medio del Espíritu Santo en Pentecostés.
Calor especifico de un metal. Informe de fisica By Jairo A. Marchena M. USB. (Bquilla- Colombia)
1. Informe de laboratorio: “calor especifico”
1
“CALOR ESPECIFICO”
Practica No.4
Presentado por:
AVILA HILNER
BARRAZA KATHY
DORIA MAURICIO
MARCHENA JAIRO
Profesor:
MGR. JORGE FERMÍN HERNÁNDEZ GÓMEZ
Facultad de Ing. Industrial
III semestre, jornada diurna
Universidad Simón Bolívar
Barranquilla-Atlántico
2013
2. Informe de laboratorio: “calor especifico”
2
TABLA DE CONTENIDO.
1. Introducción………………………………………………….pag.3
2. Objetivo general……………………………………………. pag.3
3. Objetivos específicos……………………………………….. pag.3
4. Marco teórico………………………………………………pag.4
5. Materiales………………………………………………….pag.5
6. Tabla de datos………………..……………………………..pag.6
7. Confrontación de resultados………………………………….pag.8
8. Conclusiones………………………………………………pag.10
9. Respuesta a las preguntas……….…………………………pag.11
3. Informe de laboratorio: “calor especifico”
3
INTRODUCCIÓN.
omo estudiantes preocupados por el conocimiento de la fisica hemos
elaborado este informe, donde se presentaran conocimientos referentes
a calor especifico, cantidad de calor, calor cedido y absorbido, entre otros
al igual que su definición, objeto, formulas y aplicaciones,
Para llegar a la consecución de los principales objetivos se tomaron medidas
con las herramientas e instrumentos habilitados en el laboratorio. Luego de ello
se procedió a realizar las respectivas observaciones cálculos y confrontación
de resultados, incluyendo la determinación del error porcentual, hasta que por
último se llegase a una conclusión de lo hecho en base a los objetivos
planteados en el comienzo de este escrito.
C
4. Informe de laboratorio: “calor especifico”
4
1.0. OBJETIVOS
1.1. General
Determinar el valor del calor específico en tres metales.
1.1. Específicos
Masar cada metal y el agua
Determinar el valor de la temperatura del metal antes de verterlo en el
agua, a la que se le a tomado previamente la temperatura.
Determinar el valor de la temperatura de equilibrio del agua y del metal
después de transcurrido algún tiempo.
5. Informe de laboratorio: “calor especifico”
5
2.0 MARCO TEORICO.
2.1. Calor
En termodinámica generalmente el término calor significa simplemente transferencia
de energía. Este flujo de energía siempre ocurre desde el cuerpo de mayor
temperatura hacia el cuerpo de menor temperatura, ocurriendo la transferencia hasta
que ambos cuerpos se encuentren en equilibrio térmico
2.2. Caloría
La caloría se define como la cantidad de calor necesario para aumentar en 1 °C la
temperatura de 1° de agua
1cal = 4.186 J
2.3. Cantidad de calor.
Es la energía que gana (Q>0) o pierde (Q<0) un cuerpo del sistema en el que esta
sumergido debido al cambio de su temperatura inicial. Sus unidades son la caloría y se
representa de esta forma:
Q = m . c . ΔT
2.4. Equilibrio térmico o Ley cero de la termodinámica.
Al poner en contacto dos cuerpos a distinta temperatura, el de mayor temperatura
cede parte de su energía al de menos temperatura hasta que sus temperaturas se
igualan. Se alcanza así lo que llamamos "equilibrio térmico". La energía calorífica
(calor) no pasa del cuerpo que tiene más energía al que tiene menos sino del que
tiene mayor temperatura al que la tiene menor.
Esta ley se anuncia así:
“La experiencia indica que si dos sistemas A y B se encuentran, cada uno por
separado, en equilibrio térmico con un tercer sistema, que llamaremos C, entonces A y
B se encuentran en equilibrio térmico entre sí.”
6. Informe de laboratorio: “calor especifico”
6
2.5. Calor absorbido
Es el calor que un cuerpo adquiere de otro y la cantidad que absorbe va a depender
de la temperatura inicial que este tenga.
2.6. Calor cedido.
Es el calor que cede un cuerpo o masa a otro.
2.7. Calor específico
El calor específico es una magnitud física que se define como la cantidad de calor
que hay que suministrar a la unidad de masa de una sustancia o sistema
termodinámico para elevar su temperatura en una unidad (kelvin o grado Celsius). En
general, el valor del calor específico depende de dicha temperatura inicial. Se le
representa con la letra (minúscula)
Q=mcΔT; despejando calor específico (c) queda asi:
c = Q/mΔT; donde:
Q: cantidad de calor
m: masa de la muestra
ΔT: diferencia de temperaturas (Tfinal – Tinicial)
(B)T= 25°C
(A) T= 18°C
(C)T= 30°C
Hubo
equilibrio
térmico
entre A y B
a 30°C
7. Informe de laboratorio: “calor especifico”
7
Entonces teniendo en cuenta que se sabe que toda energía térmica cedida va a
redundar en la misma que se recibe. Es decir la cantidad de calor que sale debe ser
igual a la cantidad de calor que entra. Matemáticamente se tiene entonces que:
+Qentra = -Qsale
Desarrollando la ecuación de la igualdad de calor, se tiene que:
+ (m c ΔT )que recibe el H2O = - (m c ΔT) que pierde el metal
Y entonces para hallar el calor específico (c) se tiene que:
+ (c) que recibe el agua =
Esta será la formula a usar más adelante en los cálculos, que nos permitirá
hallar el calor especifico del metal
C metal =
Donde;
c metal: calor especifico del metal (incógnita)
: masa del agua
c H2O: calor especifico del agua
: T final del agua (equilibrio térmico) – T inicial del agua
m metal: masa del metal
: T final del metal – T inicial del metal
NOTA: Se puede resaltar que el signo que acompaña al (c) que recibe el agua es
positivo (+); ya que, queda por entre dicho que cuando se recibe determinada
cantidad de calor en termodinámica se ve reflejado en una ganancia que es
representada por un signo positivo. Al igual que el signo que acompaña los términos
de Aquí por el contrario se observa una pérdida de
calor y este fenómeno en termodinámica se explica matemáticamente con un signo
negativo (-) que denota perdida.
8. Informe de laboratorio: “calor especifico”
8
2.8. Tabla de calores específicos.
2.8. Porcentaje de error. Para hallar el porcentaje del error experimental se procede
así:
Reemplazando nuestro calor especifico obtenido y el calor especifico del probable
material tenenemos.
Valor a tener
en cuenta
Valor a tener
en cuenta
9. Informe de laboratorio: “calor especifico”
9
3.0. MATERIALES.
3.1. Balanza científica.
Se emplean en los laboratorios para pesar pequeñas cantidades de masa
de reactivos, instrumentos de laboratorio para realizar análisis químicos o biológicos,
etc. Estas balanzas destacan por su gran precisión.
La utilizamos durante la práctica para calcular la masa del beaker vacio y con agua
3.2. Mechero de bunsen
Es un instrumento utilizado en laboratorios científicos para calentar
o esterilizar muestras o reactivos químicos. Provee una transmisión muy rápida de
calor intenso en el laboratorio. Es un quemador de gas del tipo de premezcla y la llama
es el producto de la combustión de una mezcla de aire y gas.
Lo usamos para calentar la maya de asbesto que subiría la temperatura del metal.
10. Informe de laboratorio: “calor especifico”
10
3.3 trípode metálico
El trípode es un aparato de tres partes que permite estabilizar un objeto. Se usa para
evitar el movimiento propio del objeto. Nos permitio sostener el soporte
3.4 maya de asbesto
Es la encargada de repartir la temperatura de manera uniforme, cuando se calienta
con un mechero. Para esto se usa un trípode de laboratorio, ya que actúa como un
sostenedor a la hora de experimentar. Nos permitió calentar la barra que sostenía el
metal.
3.5. Dos termómetros de mercurio
11. Informe de laboratorio: “calor especifico”
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Es un instrumento de medición de temperatura. Desde su invención ha evolucionado
mucho, principalmente a partir del desarrollo de los termómetros electrónicos digitales.
El metal base que se utilizaba en este tipo de termómetros ha sido el mercurio,
encerrado en un tubo de vidrio que incorporaba una escala graduada.
Lo usamos para calcular las temperaturas del metal y el agua.
3.6. Beaker
Se usan como contenedores para mezclar, transportar, y realizar reacciones, pero no
para medidas exactas. Los volúmenes indicados en los lados son aproximados con
una precisión de solo aproximadamente un 5%. Sirvió para contener agua durante la
practica.
Pinzas para retirar el beaker caliente
Es una máquina-herramienta simple cuyos extremos se aproximan para sujetar algo.
Funciona con el mecanismo de palancas simples, que pueden ser accionadas
manualmente o con mecanismos hidráulicos, neumáticos o eléctricos. La usamos para
sostener el metal caliente y el beaker.
12. Informe de laboratorio: “calor especifico”
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Pinza de nuez
Esto porque aparte de sujetar otras herramientas, como argolla o pinzas, también a su
vez debe sujetarse en un soporte universal.
Encendedor
Es un dispositivo pirotécnico portátil usado para generar una llama. El carburante
necesario, generalmente gasolina o butano a presión —una mecha en los primitivos
mecheros—, está contenido en su depósito, y el comburente es el oxígeno del aire.
Además del depósito, cuenta con un dispositivo de ignición y otro de extinción de la
llama.
Nos permitió encender el mechero bunsen.
13. Informe de laboratorio: “calor especifico”
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4.0. PROCEDIMIENTO Y MONTAJE DE LA PRÁCTICA.
4.1. Masamos el recipiente solo y luego el recipiente con el agua, después hicimos lo
mismo con cada metal directamente sobre la malla caliente usando las pinzas con
nuez.
masaje del vaso con agua Masaje del metal
4.2. Colocamos el metal directamente sobre la malla caliente usando las pinzas con
nuez.
Calentamiento del metal.
4.3. Con el termómetro tocamos la superficie del metal y apuntamos la temperatura
arrojada.
Medición de la temperatura del metal por el termómetro.( To del metal)
Lectura:
Vagua = 40ml
Lectura:
M metal = 7.1g
El metal fue
sometido a
calor.
Lectura T
metal = 130°C (T
inicial metal)
14. Informe de laboratorio: “calor especifico”
14
4.4. Colocamos el agua en un beaker sobe la mesa y medimos su temperatura,
Medición de la temperatura inicial del agua ( To del agua)
4.5. Se arrojo el metal caliente en el vaso con agua y se tomo la temperatura a la que
ya no cambio más el termómetro o la temperatura a la que las dos muestras llegaron a
equilibrio térmico.
Medición de temperaturas invariables (equilibrio térmico; Tf de agua y metal)
LECTURA
To agua:
24°C
Lectura Eq.
Térmico =
28°C
A 28°C no hubo variación
de temperatura por lo que
se dice que se ha llegado
al equilibrio térmico ;
entonces tanto el metal
como el agua llegan a una
una misma temperatura
final.
LECTURA
T inicial
agua: 24°C
15. Informe de laboratorio: “calor especifico”
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5.0. TABLA DE DATOS.
Objeto Temperatura
inicial del
metal (To
metal)
Temperatura
inicial del agua
(To agua)
Temperatura
de equilibrio
Masa metal
(mmetal)
Volumen
agua
(V agua)
Metal 1 130°C 24°C 28°C 7.1 g 40ml
6.0. CALCULOS.
+ (c) que recibe el agua =
c metal =
c metal = = 28°C – 24°C = 4
= 28°C – 130°C = -102
c metal =
c metal = 0.22 cal/g°C
Se puede deducir el metal con el que se trabajo fue aluminio ya que su valor
real de calor especifico en las tablas es de 0.22cal gr C
16. Informe de laboratorio: “calor especifico”
16
6.1. ERROR PORCENTUAL.
Reemplazando nuestro calor específico obtenido y el calor específico del aluminio tenemos
7.0. CONFRONTACIÓN DE RESULTADOS
Material
ensayado
Calor especifico
calculado
Calor especifico
obtenido por el
texto
Material
identificado
% error
metal 0.22cal g C 0.22cal g C aluminio 0.%
17. Informe de laboratorio: “calor especifico”
17
CONCLUSIONES.
En relación a los objetivos planteados en un comienzo, queda por resaltar que
basados en los resultados obtenidos en cálculos; gran parte de ellos se
cumplieron debido al evidente error porcentual tan casi nulo de 0% sobre todo
el general y redundaron en un informe lo más completo posible.
Creemos que el bajísimo margen de error que pudo existir se debió a las la
gran precisión del cálculo del beaker con agua en la balanza, el cálculo de las
temperaturas entre otras ya que todas estas últimas mediciones fueron
realizadas por humanos y todo ello conllevo a este exitoso informe.