UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE BIOTECNOLOGIAINSTITUTO POLITECNICO NACIONALLABORATORIO DE BIOINGENIERIA

DETERMINACION DE LA CAPACIDAD CALORIFICA

INTRODUCCION

• La capacidad calorífica (C) es la cantidad de energía que requiere un sistema para aumentar su temperatura 1°C.

• Representa el calor abosorbido o entregado por el sistema durante el proceso.

DESARROLLO EXPERIMENTAL

1•Colocar en el vaso del calorímetro 50g de agua a temperatura ambiente.•Tapar el calorímetro y agitar hasta que la temperatura del agua sea constante.•Calentar 50g de agua a 40 ºc y vaciar en el calorímetro.•Tapar y agitar el calorímetro y registrar la temperatura final de la mezcla.•Realizar el experimento por triplicado.

2•Colocar en el vaso del calorímetro 50g de agua a temperatura ambiente.•Tapar el calorímetro y agitar hasta que la temperatura del agua sea constante.•Calentar 50 ml del líquido problema a 40 ºC y vaciar en el calorímetro.•Tapar y agitar el calorímetro y registrar la temperatura final de la mezcla.•Realizar el experimento por triplicado.

RESULTADOS#

experimentoVol. agua

T ambientemL

Vol. aguafria mL

Masa agua fría

g

Masa aguacaliente

g

T agua fria

°C K

T aguacaliente°C K

T final

°C K1 50 50 50 50 22 295 40 313 30 303

2 50 50 50 50 23 296 40 313 30 303

3 50 50 50 50 22 295 40 313 30 303

# experimento

Vol. agua T ambiente

mL

Vol. aguafria mL

Masa agua fría

g

Masa liq. problema

g

T agua fria

°C K

T liq.caliente°C K

T final

°C K1 50 50 50 51.40 19 292 23 296 29 302

2 50 50 50 51.40 20 293 23 296 29 302

3 50 50 50 51.40 19 292 23 296 28 301

RESULTADOS#

experimentoCapacidad calorífica

calorímetroJ/g°C

Capacidad caloríficalíquido problema

experimentalJ/g°C

Capacidad caloríficalíquido problema

teóricaJ/g°C

% error

1 52.2875 418.3000 3.98 23.90

2 89.6357 627.4500 3.98 15.93

3 52.2875 418.3000 3.98 23.90

ANALISIS DE RESULTADOS

• La capacidad calorífica es la propiedad que tienen los cuerpos para absorber energía en forma de calor, así, por ejemplo, si añadimos la misma cantidad de calor, durante la misma cantidad de tiempo a la misma masa de dos sustancias diferentes, al final del experimento observaremos que los cuerpos tendrán temperaturas diferentes debido a que uno de los dos posee mayor capacidad calorífica, es decir, tiene la “capacidad” de absorber más calor que el otro material.

ANALISIS DE RESULTADOS

• La capacidad calorífica del calorímetro fue de 52.28 J/g°C, mientras que la capacidad calorífica experimental del líquido problema (leche entera de vaca) fue de 418.30 J/g°C, esta ultima se comparo con el valor teorico que es de 3.98 J/g°C, y arrojándonos un error de 23.90%.

ANALISIS DE RESULTADOS

• El error pude haber sido resultado de la mala lectura en el termómetro, no dejar pasar el tiempo suficiente para que la temperatura fuese constante, o que el termómetro haya tocado el vaso del calorímetro en la lectura.

• Entre las variables que afectan la capacidad calorífica se encuentran la temperatura, la composición y estado de la sustancias, así como de sus impurezas.

CONCLUSIONES

• La capacidad calorífica es una propiedad de cada sustancia y siempre es una magnitud positiva, por lo tanto:

- Si Tf>Ti Q>0 el sistema absorbe calor “se calienta”- Si Tf<Ti Q>0 el sistema entrega calor “se cenfria”

CONCLUSIONES

• La capacidad calorífica de una sustancia da la idea de la facilidad que tiene para aumentar su temperatura cuando se le coloca en contacto con otro sistema a mayor temperatura, es decir cuando se calienta, o de disminuir su temperatura cuando se le enfría.

• Las variables que afectan la capacidad calorífica se encuentran la temperatura, la composición y estado de la sustancias, así como de sus impurezas.

Referencias

• C. J. Geankoplis. “Procesos de transporte y operaciones unitarias” 3ra edición. Ed.: CECSA. Minnesota (1998). Pp.: 178 y 179.

• Sara Aldobe. “Quimica I Fundamentos” Ed.: Colihue. Buenos Aires (2008). Pp.: 154 -156.

MEMORIA DE CALCULO

MEMORIA DE CALCULO

MEMORIA DE CALCULO

NOMENCLATURA

• T1 = temperatura del agua fría, ºC o K • T2 = temperatura del agua caliente, ºC o K • Tfinal = temperatura final de la mezcla

correspondiente, ºC o K • m1 = masa del agua fría, g • m2 = masa del líquido caliente, g • C = Capacidad calorífica del calorímetro J/ g°C • CpH2O = capacidad calorífica del agua, J/ g°C • Cp = capacidad calorífica del líquido problema, J/g°C