Calorimetria .- Medida del equivalente en agua del calorímetro, medida del calor específico del sólido y medida del calor latente de fusión

1. Calorimetria
1A.- Medida del equivalente en agua del calorímetro
 equivalente en agua del calorímetro: 𝒌
(𝑴 + 𝒌)(𝑻 𝒆 − 𝑻 𝟎) + 𝒎(𝑻 𝒆 − 𝑻) = 𝟎
𝒌 =
𝒎(𝑻 − 𝑻 𝒆)
𝑻 𝒆 − 𝑻 𝟎
− 𝑴
 Masa M de agua en gramos en el calorímetro,
 Temperatura 𝑻 𝟎 inicial del calorímetro
 Temperatura final de equilibrio 𝑻 𝒆
 Masa 𝒎 de agua en gramos en una probeta
 Temperatura T del agua

2. Datos:
 Sea M = 160 g, 𝑻 𝟎 = 19ºC
 Sea m = 80 g, y T = 90ºC
 La temperatura de equilibrio es 𝑻 𝒆 = 39ºC
El equivalente en agua del calorímetro será
𝒌 =
𝒎(𝑻 − 𝑻 𝒆)
𝑻 𝒆 − 𝑻 𝟎
− 𝑴 =
𝟖𝟎(𝟗𝟎 − 𝟑𝟗)
𝟑𝟗 − 𝟏𝟗
− 𝟏𝟔𝟎 = 𝟒𝟒𝒈

3. 1B.- Medida del calor específico del sólido
 Calor especifico: c
𝒄 =
(𝑴 + 𝒌)(𝑻 𝒆 − 𝑻 𝟎)
𝒎(𝑻 − 𝑻 𝒆)
 Masa M de agua en gramos en el calorímetro,
 Temperatura 𝑻 𝟎 inicial del calorímetro
 Masa m del sólido en gramos
 Temperatura T del sólido en el baño
 material del sólido: Aluminio

4. Datos:
 Sea M = 160 g, 𝑻 𝟎 = 19ºC
 Sólido: aluminio, m = 80 g, y T = 90ºC
 La temperatura de equilibrio es 𝑻 𝒆 = 24ºC
El calor específico del aluminio será
𝒄 =
(𝑴 + 𝒌)(𝑻 𝒆 − 𝑻 𝟎)
𝒎(𝑻 − 𝑻 𝒆)
=
(𝟏𝟔𝟎 + 𝟒𝟒)(𝟐𝟒 − 𝟏𝟗)
𝟖𝟎(𝟗𝟎 − 𝟐𝟒)
= 𝟎. 𝟏𝟗𝟑 𝒄𝒂𝒍/(𝒈 ⋅ º𝑪)

5. Medida del calor latente de fusión
2A.- Medida del equivalente en agua del calorímetro
 Masa M de agua en gramos en el calorímetro,
 Temperatura 𝑻 𝟎 inicial del calorímetro
 Masa m de agua en gramos en una probeta
 Temperatura T del agua

6. Datos:
 Sea M=171 g, 𝑻 𝟎=93.7 ºC
 Sea m=171 g, y T=3.7 ºC
 La temperatura de equilibrio es 𝑻 𝒆=55.1ºC
El equivalente en agua del calorímetro será:
𝒌 =
𝒎(𝑻 − 𝑻 𝒆)
𝑻 𝒆 − 𝑻 𝟎
− 𝑴 =
𝟏𝟕𝟏(𝟑. 𝟕 − 𝟓𝟓. 𝟏)
𝟓𝟓. 𝟏 − 𝟗𝟑. 𝟕
− 𝟏𝟕𝟏 = 𝟓𝟔. 𝟕𝟎𝒈

7. 2B.- Medida del calor de fusión
 Masa 𝑚ℎ de hielo en gramos en el calorímetro,
 Temperatura inicial del hielo se fija en 0ºC
 Masa 𝑚 𝑎 del agua en gramos
 Temperatura 𝑇𝑎 del agua

8. Datos:
 Hielo: 𝑚ℎ=129 g,
 Agua, 𝑚 𝑎 =171 g, y 𝑇𝑎=81ºC
 Se funde todo el hielo y la temperatura final de equilibrio es 𝑻 𝒆=9.9 ºC
 La masa equivalente en agua del calorímetro la hemos calculada en el apartado
anterior k = 𝟓𝟔. 𝟕𝟎𝒈
𝐿 𝑓 = 𝑐(𝑇𝑎
𝑚 𝑎
𝑚ℎ
− 𝑇𝑒
𝑚 𝑎 + 𝑚ℎ + 𝑘
𝑚ℎ
) = 4180(81
171
129
− 9.9
171 + 129 + 56.7
129
) = 334389𝐽/𝑘𝑔