EQUIVALENTE EN AGUA DEL CALORÍMETRO Introducción La necesidad de evitar en lo posible intercambios de calor con el ambiente, nos obliga a emplear un sistema que nos permita realizar equilibrios térmicos con la menor dependencia exterior. Este sistema es el calorímetro. El calorímetro experimenta todos los cambios de temperatura necesarios hasta alcanzar el equilibrio, y, por tanto, es preciso hacerle intervenir en los balances térmicos del cálculo. Por otro lado, el sistema en cuestión es invariable en su composición química y masa, lo que nos permite determinar la cantidad de calor precisa para elevar su temperatura 1 ºC, que siempre será la misma. Resulta generalmente más cómodo sustituir este valor por una masa de agua que sea térmicamente equivalente. El número de gramos de esta masa se llama equivalente en agua del calorímetro y constituye su característica más importante Objetivos • Determinar la masa de agua equivalente a efectos térmicos del calorímetro, con el fin de utilizarlo en prácticas posteriores • Aprender a determinar una característica de un aparato como media de varios valores experimentales Material • Resistencia eléctrica • Calorímetro • • Termómetro • Vaso de precipitados (600 ml) Probeta Procedimiento 1. Anota en tu cuaderno el número de calorímetro que te toca determinar 2. Tomar con el termómetro la temperatura del conjunto del calorímetro. A dicha temperatura la denominaremos TA 3. En el vaso de precipitados deposita 300 cm3 de agua y determina la temperatura a la que se encuentra. A esta temperatura la denominaremos Ti 4. Introduce la resistencia eléctrica dentro del vaso y conéctala a la red. Calentaremos el agua hasta que su temperatura sea de unos 90 ºC 5. Retirar la resistencia, determinar la temperatura exacta del agua (la llamaremos T1) y la depositaremos dentro del calorímetro 6. Se cierra rápidamente el calorímetro y se agita suavemente, observando al mismo tiempo como evoluciona la temperatura 7. Tomar la máxima temperatura que alcanza, denominándola Te 8. Retira el agua del calorímetro, enfríalo con agua del grifo, sécalo y prepáralo para hacer una segunda determinación 9. Repite los pasos del 2 al 7 para hallar una segunda determinación Cuestiones • Con la ayuda de tablas, busca el valor de la densidad del agua a la temperatura que la determinaste (Ti) y con el volumen de agua medido obtén el valor de la masa de agua añadida. A dicho valor lo denominaremos M • Determina la masa equivalente del calorímetro para tus experiencias. Debes realizarlo en apartado correspondiente, utilizando la expresión: m0 = M (T1 − Te ) Te − T A • Obtén el valor medio de la masa equivalente del calorímetro a partir de tus valores anteriores • Piensa a que puede ser debido la discrepancia de valores experimentales en las dos determinaciones realizadas