Universidad de Costa Rica Facultad de Ciencias: Escuela de Física Laboratorio de física II (FS−0311) Calor especifico y Calor latente 2003 Datos y Cálculos: PARTE A Tabla 1. (Mediciones experimento A) EXPERIMENTO MASA TEMPERATURA SUSTANCIA m T Agua fria (kg) 0.1605 Agua caliente 0.0975 (°C) 16.2 95.032.0 Agua fria 0.1080 15.8 Agua caliente 0.1293 96.1 0.1025 17.5 0.1574 98.5 Evaluacion de calorimetro Evaluacion de calorimetro Agua en el Determinacion del calor calorimetro especifico del Cobre Cilindro metalico 54.2 22.0 17.5 Determinacion del calor Agua en el calorimetro especifico del Hierro Cilindro metalico 0.1102 25.7 0.1275 97.9 PARTE B Tabla 2 Metodo de Rowland Tiempo Temperatura Tiempo Temperatura t(min) 0 T(°C) 35.5 0.30 1 1.30 T(°C) 34.3 3.30 4 4.30 Situacion/Masa Antes de agregar el Hielo Masa de agua t(min) 3 35.1 34.9 34.8 34.3 34.2 34.1 1 0.150Kg 2 2.30 34.6 34.5 5 33.9 0 25.5 3 15.0 0.30 1 1.30 2 2.30 18.5 17.2 16.0 15.0 15.0 3.30 4 4.30 5 15.5 15.5 15.6 15.7 Despues de agregar hielo Masa de hielo 0.040Kg Masa del calorimetro con agua mas el hielo derretido: 182.8g. Cálculos para A Determinación de K del calorímetro. K = (−Qg−Qc)/"T K = (−CH2O*mh20caliente*"TH2Ocaliente − CH2O*mH2Ocal*"Tcal)/"Tcal K1 = 0.9544 K2 = 0.1383 Determinación del calor especifico del Cobre Qcobre = −Qagua − K"T Ccobre = (−Qagua − K"T)/mcobre*"Tcobre Ccobre = 0.2118kJ/kg K Chierro = 0.5335kJ/kg K Porcentaje de error Ecobre = (0,39 − 0,2118) / 0,39 * 100 Ecobre = 45% Cálculos para B Masa del hielo agregado: 32.8 g 2 Calcular el calor latente del Hielo TG = 14.3 TF = 33.7 hhielo = 178.66 kJ/kg hhielo (teorico) = 333.7 kJ/kg % error= 46% Incertidumbres en las mediciones: Masa: ± 0,05 g Temperatura : ± 0,5 °C Análisis y Errores: En la parte A correspondiente al calculo del calor especifico del cobre se puede apreciar claramente que se introduce un error cercano al 45%, esto puede deberse a que la magnitud de m y "T no era tan grande como debería serlo para que el efecto del calorímetro pudiese ser despreciado, esto se comprueba mediante el valor teórico del calor especifico del cobre: 0.39kJ/kg K. En la parte B correspondiente al análisis de el calor latente de fusión del hielo al momento de graficar se busco una recta que de igual forma que en el dibujo hiciera que las áreas fuesen lo mas similares posible esto mediante la proyección de las respectivas rectas antes y después de los cambios bruscos de temperatura, al ser este proceso de carácter visual y sin ningún otro fundamento la precisión con la que se determinaron los valores puede no ser muy alta, por lo que el correspondiente calor latente de fusión puede ser poco preciso, otro factor importante de error que debe ser considerado es al agua adherida al hielo, ya que el hielo utilizado para el experimento se encontraba casi deshecho lo que hacia muy difícil secarlo de manera eficiente. No se encontró un valor teórico de referencia para determinar el error cometido durante el calculo experimental de dicho valor. Figura1. Grafica temperatura en funcion de tiermpo, basada en la información de la tabla 2. Conclusiones: Al concluir este laboratorio se pudo estudiar experimentalmente dos propiedades de las sustancias que intervienen en los cambios de estado como lo son el calor específico y el calor latente. También se trató de determinar la veracidad de la ley cero de la termodinámica al observar procesos de transferencia de calor. Pudo comprobarse que el calorímetro representa una herramienta importante a la hora de estudiar temperaturas y transferencias de calor y que trabaja muy eficientemente. Bibliografía: 3 http://scsx01.sc.ehu.es/sbweb/fisica/estadistica/otros/calorimetro/calorimetro.htm http://alipso.com/monografias/calor/ http://216.239.37.104/search?q=cache:5frEJvQofxYC:www.adi.uam.es/~javmen/fisica_general_I/TERMO_2.doc+calo www.nobel.se/chemistry/laureates/ 1995/rowland−autobio.html Sáenz Ramírez, Alejandro. Física, Manual de Laboratorio. Segunda edición. Editorial Alma Máter. San José, Costa Rica. 1998. Pag 4