Universidad del Tolima

Licenciatura en Educación Básica con énfasis en Ciencias Naturales y Educación Ambiental Laboratorio de Fuerza - Práctica de Laboratorio

Jorge Enrique Pinzón Quintero

TITULO:

EQUIVALENTE EN AGUA DE UN CALORIMETRO

OBJETIVOS

Determinar la capacidad calorífica de un calorímetro.

Comprobar la influencia del recipiente en los intercambios caloríficos entre cuerpos contenidos en él.

MATERIAL

a) Calorímetro. Un cómodo y buen calorímetro lo constituye un “terno” de litro,

preferiblemente de boca ancha; puede improvisarse uno con un vaso de aluminio o

latón, totalmente aislado en una funda de corcho, que a su vez se introduce en un tercer

recipiente, existiendo entre ambos un lecho de “lana de vidrio”. En cualquier caso, el

calorímetro ha de llevar una tapa de material aislante con dos perforaciones, una para el

termómetro y otra para el agitador (Fig. 93).

b) Termómetros. Uno para el calorímetro, de escala 0-60 C, y otro de escala 0-100 C.

c) Agitador. Puede improvisarse con una varilla de vidrio maciza al que se ha dado, a la

llama, la forma que se dibuja en la figura.

d) Calentador eléctrico, con capacidad aproximada de 500 cc.

e) Probeta de 500 cc.

MONTAJE DEL EXPERIMENTO

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Jorge Enrique Pinzón Quintero

EJECUCION

Pónganse en el calentador eléctrico unos 300 cc de agua (cargar el cazo, enchufarlo y

conectar la corriente).

Tómense con la probeta 300 cc de agua a la temperatura de suministro y viértanse en el

calorímetro.

Introdúzcase en el calorímetro el agitador, tápese y a continuación dispóngase en su

alojamiento el termómetro de escala corta.

Córtese la corriente del calentador.

Pasado un minuto aproximado, léase y anótese la temperatura t₁ del calorímetro

(cuídese de que el deposito del mercurio termométrico este bañado del todo por el

agua).

Introdúzcase el termómetro de escala hasta 100 C en el agua del calentador

desconectado; una vez estabilizada la temperatura alrededor de los 60 C se anota la

temperatura t que marque.

Rápidamente, pero sin precipitación, se saca el termómetro del calentador; se le

deposita en sitio seguro y se vierte la mayor parte del agua del calentador en el

calorímetro.

Se tapa el calorímetro y se remueve con el agitador repetidamente, de abajo arriba.

Simultáneamente se observa el termómetro del calorímetro hasta detectar una

temperatura tf de estabilización de la columna. Anótese esa temperatura de

estabilización.

Retírese el termómetro del calorímetro y guárdese en sitio seguro.

Viértase el agua del calorímetro en la probeta vacía y seca, ayudándose, si es

necesario, de un embudo.

Descontado del volumen total de agua en la probeta los 300 cc iníciales que se pusieron

en el calorímetro, se tendrá el agua que se añadió con el calentador.

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ANOTACIONES Y CALCULOS

Representado por A el equivalente en agua del calorímetro empleado, se puede establecer:

Calor ganado por el sistema frio:

Q = (300 + A ) . ( tf – t1);

Calor cedido por el sistema caliente:

Q = m2 . (t2 - tf);

Y entonces,

(300 + A) . (tf – t1) = m2 . (t2 - tf);

m2 (t2 - tf) – 300 . (tf – t1) A= _____________________________=……………. g de agua

tf – t1

Masa de agua inicial en el calorímetro (300 cc)……………………….. Masa de agua añadida del calentador ……………………………………. Temperatura inicial del agua del calorímetro…………………………. Temperatura del agua del calentador……………………………………. Temperatura del equilibrio……………………………………………………

m1= 300 g m2= …… g

t1 = …… C

t2 = …… C

tf = ……. C

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Jorge Enrique Pinzón Quintero ANOTACIONES

m1

( gr ) m2

( gr ) t1

( C)

t2

( C)

tf ( C)

A gr

1

2

3

4

5

CUESTIONES

1. Defina la caloría, el calor específico de una sustancia y la capacidad calorífica de un

cuerpo.

2. ¿Tiene sentido hablar de la capacidad calorífica de una sustancia?

3. ¿Por qué es usual expresar la capacidad calorífica de un calorímetro en “gramos de

agua”?

4. Describa como utilizaría un calorímetro de agua para determinar el calor específico de una sustancia sólida. Escriba las ecuaciones correspondientes.