Equivalencia calor-trabajo

TermodinmicaEquivalencia calor-trabajo

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Universidad Nacional Autnoma de Mxico

Facultad de Qumica

Asignatura: Laboratorio de Termodinmica

Informe: Equivalente calor - trabajo

Alumnos: Romero Olivares Andrea GuadalupeBrito Calavera Luis ngel

Grupo:

Reporte 7 Practica 7Equivalencia calor - trabajo

INTRODUCCION:

Del principio de conservacin de la energa, la cantidad de trabajo mecnico realizado para llevar a cabo una actividad puede transformarse en calor, sea, la energa trmica es equivalente al trabajo realizado. En esta experiencia encontraremos la relacin cuantitativa de la equivalencia entre el trabajo mecnico (joules) y energa trmica (caloras)

Para elevar la temperatura de un cuerpo o sistema es necesario ponerlo en contacto con otro cuerpo de temperatura mayor o bien realizando trabajo mecnico sobre este, esta energa mecnica si se transforma en energa trmica se mide en caloras; se encontr la relacin entre las calorficas y las unidades de Joule mediante una experiencia en la cual la energa mecnica es transformada ntegramente en energa trmica. Joule determino la equivalencia de 4.186 Julios = 1 cal, a travs de un aparato en el cual unos pesos que caen pierden energa mecnica, haciendo girar un conjunto de paletas dentro de un recipiente que contiene agua, originando calentamiento del agua. Actualmente sigue siendo aceptado este resultado. Como regla general, y salvo algunas excepciones puntuales, la temperatura de un cuerpo aumenta cuando se le aporta energa en forma de calor. El cociente entre la energa calorfica Q de un cuerpo y el incremento de temperatura T obtenido recibe el nombre de capacidad calorfica del cuerpo, que se expresa como:

OBJETIVOIntroducir el tema de energia y ver las interrelaciones de sus diversas formas de manifestacin. MATERIAL Y REACTIVOS

1 calormetro Dewar 1 resistencia elctrica1 probeta 1 vaso de precipitados1 cronometro 1 probeta1 termmetro agua del grifo

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:PRIMERA PARTE: Determinacin de la capacidad trmica del calormetro.1. Colocar en un frasco Dewar 100 mL de agua fria (a temperatura ambiente).2. Registrar la temperatura del agua cada 30 segundos durante 5 minutos (para que alcance el equilibrio trmico con el calormetro).3. Por otro lado, colocar en el vaso de precipitados de 600 mL, aproximadamente 400 mL de agua y calentar a ebullicin con la resistencia elctrica.4. Transferir a una probeta 100 mL del agua que esta hirviendo, registrar su temperatura (en la probeta) y aadirla al frasco Dewar al minuto 5.5. Agitar la mezcla y continuar registrando la temperatura cada 30 segundos durante 5minutos ms.

Manejo de datosMasa del agua fra (mf) = 100mLMasa del agua caliente (mc) = 100mL Capacidad trmica especifica o calor especifico del agua (cagua) = 1 calora/gramo C Temperatura del agua fria (f ) = 24C Temperatura del agua caliente (c ) = 86.3

KDewar = KDewar = = 236.88 cal/C

SEGUNDA PARTE: Determinacin del equivalente calor-trabajo.1. Colocar 300 mL de agua en el Dewar.2. Medir y registrar la resistencia del dispositivo elctrico y el voltaje.3. Introducir el agua al dispositivo sin encender as como el termmetro a travs del tapn dehule, tapando bien el Dewar.4. Registrar la temperatura inicial.5. Conectar el dispositivo elctrico y mantenerlo as durante un intervalo de tiempo entre 10 y100 s. (refrescar cuando la temperatura del agua se incremente hasta 50oC)6. Transcurrido el tiempo, desconectar el dispositivo y agitar suavemente el sistema.7. Registrar el tiempo que estuvo encendido y la temperatura final.