Calcular el equivalente en agua de un calorímetro.
MATERIAL.
Calorímetro, probeta, vaso de precipitados, termómetros, montaje para calentar y agua.
PROCEDIMIENTO.
1.- Mide 200 cc de agua con ayuda de la probeta. Dado que la densidad del agua es de 1 g/cc, deduce la masa de esos 200 cc de agua.
Masa de agua m1 =
2.- Vierte el agua en el calorímetro. Introduce el termómetro y mide la temperatura del agua.
Temperatura inicial del agua fría to1=
Masa de agua m1 =
2.- Vierte el agua en el calorímetro. Introduce el termómetro y mide la temperatura del agua.
Temperatura inicial del agua fría to1=
3.- Vierte en un vaso de precipitados algo más de 100 cc de agua y ponlo a calentar.
4.- Una vez que el agua se haya calentado (no hace falta llegar a ebullición), mide 100 cc de agua caliente con ayuda de la probeta. ¡Ten cuidado, te puedes quemar!
5.- Dado que la densidad del agua es de 1 g/cc, deduce la masa de esos 100 cc de agua.
Masa de agua m2 =
Masa de agua m2 =
6.- Introduce el termómetro en la probeta y anota la temperatura del agua caliente.
Temperatura inicial del agua caliente to2 =
7.- Vierte el agua de la probeta en el calorímetro y remueve suavemente. Observarás cómo la temperatura aumenta y se detiene cuando se alcanza el equilibrio.
Temperatura final de la mezcla tf (experimental) =
Temperatura inicial del agua caliente to2 =
7.- Vierte el agua de la probeta en el calorímetro y remueve suavemente. Observarás cómo la temperatura aumenta y se detiene cuando se alcanza el equilibrio.
Temperatura final de la mezcla tf (experimental) =
CUESTIONES.
8.- Vamos a calcular teóricamente la temperatura final de la mezcla. Para ello, aplicamos la ecuación correspondiente de las mezclas, sabiendo que el calor específico del agua es de ce = 4180 J/kgK y teniendo en cuenta los datos anteriores.
m1 ce (tf – to1) + m2 ce (tf – to2) = 0.
Temperatura final de la mezcla tf (teórica) =
9.- Como podrás observar, la temperatura teórica no se corresponde con la temperatura obtenida experimentalmente. Ello se debe a que en la ecuación de las mezclas no hemos tenido en cuenta la influencia del calorímetro. En efecto, el calorímetro absorbe una cierta cantidad de calor. Lo que pretendemos calcular ahora es su equivalente en agua, o sea, la cantidad de agua que absorbe la misma cantidad de calor que el calorímetro.
8.- Vamos a calcular teóricamente la temperatura final de la mezcla. Para ello, aplicamos la ecuación correspondiente de las mezclas, sabiendo que el calor específico del agua es de ce = 4180 J/kgK y teniendo en cuenta los datos anteriores.
m1 ce (tf – to1) + m2 ce (tf – to2) = 0.
Temperatura final de la mezcla tf (teórica) =
9.- Como podrás observar, la temperatura teórica no se corresponde con la temperatura obtenida experimentalmente. Ello se debe a que en la ecuación de las mezclas no hemos tenido en cuenta la influencia del calorímetro. En efecto, el calorímetro absorbe una cierta cantidad de calor. Lo que pretendemos calcular ahora es su equivalente en agua, o sea, la cantidad de agua que absorbe la misma cantidad de calor que el calorímetro.
10.- Para ello, vuelve a aplicar la ecuación de las mezclas introduciendo el término meq y teniendo en cuenta que tf es la temperatura final obtenida experimentalmente.
(m1 + meq) ce (tf – to1) + m2 ce (tf – to2) = 0.
Equivalente en agua del calorímetro =
(m1 + meq) ce (tf – to1) + m2 ce (tf – to2) = 0.
Equivalente en agua del calorímetro =