Teoría Ejercicios

Introducción

La calorimetría es una técnica experimental que permite medir el calor intercambiado en procesos físicos y químicos. En esta práctica aprenderás a utilizar un calorímetro para determinar la capacidad calorífica de diferentes sustancias y a aplicar los principios de la termoquímica.

Conceptos clave

  • Calor: Energía transferida entre sistemas debido a una diferencia de temperatura
  • Capacidad calorífica: Cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de un cuerpo en 1°C
  • Calor específico: Calor necesario para elevar 1 gramo de sustancia en 1°C
  • Calorímetro: Dispositivo aislado térmicamente para medir intercambios de calor

Material necesario

  • Calorímetro (o vaso de poliestireno con tapa)
  • Termómetro
  • Balanza
  • Mechero Bunsen o fuente de calor
  • Agua destilada
  • Muestra de metal (aluminio, cobre, hierro)
  • Vaso de precipitados

Procedimiento experimental

Medir la masa del calorímetro vacío Añadir una cantidad conocida de agua fría y medir su temperatura inicial Calentar la muestra metálica en agua hirviendo hasta alcanzar equilibrio térmico Medir la temperatura del agua hirviendo Transferir rápidamente el metal caliente al calorímetro Registrar la temperatura final del sistema cuando alcance el equilibrio Calcular el calor específico del metal usando la ecuación calorimétrica

Ecuaciones importantes

Ecuación fundamental de la calorimetría: \(Q = m \cdot c \cdot \Delta T\) Donde:

-\(Q\) : calor intercambiado (J)

\[ -\(m\) : masa (g)\]
-\(c\) : calor específico (J/g·°C)\(\) -\(\Delta T: cambio de temperatura (°C)\)

Principio de conservación de energía: \(Q_{ \text{cedido}} = -Q_{ \text{absorbido}}\)

Aplicaciones$

  • Determinación de calores específicos de sustancias
  • Medición de entalpías de reacción
  • Estudio de cambios de fase
  • Análisis de procesos de combustión
  • Diseño de sistemas de refrigeración y calefacción

Precauciones de seguridad

  • Usar gafas de protección en todo momento
  • Tener cuidado al manipular objetos calientes
  • Utilizar pinzas para transferir el metal caliente
  • Evitar salpicaduras de agua hirviendo
  • Trabajar en un área bien ventilada