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Tipologia: Esquemas
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Não perca as partes importantes!
DOCENTE : Msc. Mario Luis Pumacallahui Pine ALUMNO :
Establecer experimentalmente el calor específico de un sólido.
Un calorímetro es un instrumento que se usa para medir el calor intercambiado entre dos cuerpos colocados en su interior, pudiéndose obtener, como resultado de esta medición, el calor específico de una sustancia cualquiera que se utilice en el experimento. La Figura 1 presenta un tipo común de calorímetro. Consiste, esencialmente, en un recipiente interno de paredes pulidas reflejantes, dentro de otros recipientes cerrado de paredes aislantes. De este modo térmicamente el interior del calorímetro impidiendo la entrada o salida de calor (como en los termos comunes). A menudo, el calorímetro contiene algún liquido (generalmente agua) y está previsto de dos accesorios: un termómetro y un agitador para resolver el liquido y obtener rápidamente el equilibrio térmico en su interior. Figura 1 Cuando uno o más cuerpos son colocados en el interior de un calorímetro, y cuyas temperaturas son diferentes de las de los cuerpos que se encuentran ahí, habrá intercambio de calor entre ellos hasta que se alcance el equilibrio térmico. Así, por el Principio de conservación de la Energía, se concluye que una vez que se alcanza el equilibrio térmico:
1.Disponer el equipo como muestra el esquema. 2.Determinar la masa “𝑚𝑠” del sólido. 3.Establecer la masa “𝑚 0 ” del calorímetro incluyendo la funda 4.Colocar una cantidad de 500 ml de agua en un recipiente adecuado y calentar en la cocina eléctrica. 5.Introducir el sólido atado con una cuerda en el recipiente de la cocina eléctrica; la temperatura debe ser aproximadamente 60՞ C. 6.Verter 200 ml de agua fría en el calorímetro y determinar la masa “𝑚 1 ” del calorímetro más el agua fría. 7.Determinar la temperatura “𝑇 1 ” del agua fría. 8.Llevar rápidamente el cuerpo metálico caliente al calorímetro y revolver (agitar) bien. 9.En ese mismo instante que retira el cuerpo de metal medir la temperatura “𝑇𝑐” del cuerpo metálico caliente. 10.Medir la temperatura “𝑇𝐸” de equilibrio del sistema cuando la temperatura ya no fluctúa en el calorímetro. 11.Repetir los pasos del 1 al 10 del procedimiento experimental, por lo menos cinco veces.
Paso Descripción
2.Establecer el valor más probable de la capacidad calorífica del cuerpo metálico (promedio aritmético) y su incertidumbre (desviación estándar) utilizando una estimación interna. 3.Establecer:
1.Comparar el valor obtenido para el calor específico del cuerpo metálico con el valor nominal o bibliográfico de sus tablas. Metal Valor Experimental Cm (J/kg°C) Valor Nominal Cm,nominal (J/kg°C) Aluminio 1019.17 900 Cobre 380.5 385 Hierro 450.8 450 Plomo 130.25 129 Zinc 370.9 390
La comparación de los resultados experimentales del calor específico del cuerpo metálico con los valores referenciales o bibliográficos es crucial para evaluar la precisión y la validez de los datos obtenidos en el experimento. En este caso, se observa que los valores experimentales para diferentes metales muestran variaciones respecto a los valores nominales o teóricos esperados. Para el aluminio, por ejemplo, se obtuvo un valor experimental de 1019.17J/kg°C, mientras que el valor nominal es 900J/kg°C. Esto sugiere que el calor específico medido experimentalmente está sobreestimado en comparación con el valor nominal. Este tipo de discrepancia podría deberse a errores sistemáticos en la medición, como una calibración inexacta de los instrumentos, o errores aleatorios debido a condiciones variables durante el experimento. Para otros metales como el cobre, hierro, plomo y zinc, también se observan diferencias entre los valores experimentales y los valores nominales. Estas discrepancias pueden estar influenciadas por la precisión de las mediciones, la exactitud de las condiciones experimentales y la calidad de los datos de referencia utilizados. En general, la discusión debe enfocarse en analizar las posibles fuentes de error que podrían haber afectado los resultados experimentales y cómo estas podrían haber contribuido a las discrepancias observadas. Además, es importante considerar la relevancia y la aplicación práctica de los resultados obtenidos, así como las limitaciones del experimento que podrían haber influido en los datos finales.
a. Se determinó experimentalmente el calor específico de varios metales utilizando un método calorimétrico. b. Los valores experimentales obtenidos muestran variaciones respecto a los valores nominales o bibliográficos conocidos. c. Las discrepancias observadas podrían ser atribuidas a errores sistemáticos y aleatorios durante la ejecución del experimento. d. Es crucial realizar una correcta calibración de los instrumentos y controlar las condiciones experimentales para mejorar la precisión de las mediciones. e. La comparación con valores de referencia proporciona una base para evaluar la exactitud de los resultados experimentales y la calidad del procedimiento utilizado.
