Calor Cedido Y Absorbido Por Los Cuerpos



Para medir el calor especifico de un líquido o solido se puede utilizar el siguiente método que consiste en aumentar la temperatura de la liquido o solido hasta alcanzar un cierto valor, después agregar la liquido o solido en un recipiente que contenga agua fría de la cual se conoce su masa y temperatura, posteriormente se mide la mescla de agua fría y la liquido o solido una vez que alcanzaron el equilibrio térmico, entonces si el sistema agua-liquido o agua-solido esta dentro de un recipiente el cual es un buen aislante, es decir, no deja salir (escapar) energía, se dice que el sistema está aislado.

A esto recipientes, los cuales presentan la propiedad antes mencionada se les llama calorímetros, de una forma similar se le llama al análisis que se lleva a cabo usado estos recipientes, siendo el nombre de este análisis calorimetría.

En el sistema aislado antes mencionado, el principio de conservación de la energía (véase física I) necesita que la energía que se obtenga de la energía con temperatura más alta con calor especifico desconocido, tenga la misma proporción que la energía entrante al agua fría, es decir;

Para entender y solucionar un problema de calorimetría es necesario hace el siguiente ejercicio, digamos que tenemos una sustancia con masa mx, esta sustancia tiene el calor especifico que se desea encontrar cx, la temperatura inicial de esta sustancia es tx, el aguan tiene una masa mw una temperatura tw y un calor especifico cw, ahora una vez mesclada las sustancia con el agua, se midió la temperatura final de equilibrio y se obtuvo T numero de temperatura, realizando la multiplicación de las variables (formula de energía del tema anterior), es decir mc∆T se encuentra la energía ganada o perdida por el agua y la sustancia respectivamente, utilizando al relación de energías Q, se puede obtener la siguiente expresión:

Para encontrar el calor específico desconocido, es necesario realizar un despeje: esto se hace de la siguiente forma:


Ejemplo.

La temperatura de un lingote de metal de 0.050 0 Kg aumenta a 200.0 grados Celsius, posteriormente el lingote se introduce en un vaso de precipitado ligero y aislado, el vaso contiene 0.400 Kg de agua a una temperatura de 20.0 grados Celsius, se sabe que la temperatura final de equilibro es de 22.4 grados Celsius, determine el calor especifico del lingote de metal.

No es necesaria una conversión de unidades.

Se tienen los siguientes valores:

mw = 0.400 Kg.

cw = 4 186 J/Kg • grados Celsius.

Tw = 20.0 grados Celsius.

T = 22.4 grados Celsius.

mx = 0.050 0 Kg.

Tx = 200.0 grados Celsius.

Se desea obtener:

cx = ?.

Protocolo de solución.

Como ya se tiene la fórmula para obtener el calor especifico, solo se necesita sustituir y resolver.

Realizamos la operación.

El calor especifico del lingote de metal es de 453 J/Kg • Celsius.







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