DETERMINACIN DEL CALOR ESPECFICONota. Para esta actividad debes tener instalada java en tu PC, descargarla gratis en www.java.comRealiza las medidas del calor especfico de diferentes sustancias a partir de la actividad interactiva dada en la siguiente pgina.http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/estadistica/otros/calorimetro/calorimetro.htm

Realiza un informe en Word sobre la medida del calor especfico de diferentes slidos realizadas con la actividad interactiva y envala a travs de Calor especfico.

DESARROLLOConcepto de temperatura

INCLUDEPICTURE "http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/estadistica/otros/calorimetro/termometro.gif" \* MERGEFORMATINET

La temperatura es la sensacin fsica que nos produce un cuerpo cuando entramos en contacto con l.

Observamos cambios en los cuerpos cuando cambian su temperatura, por ejemplo, la dilatacin que experimenta un cuerpo cuando incrementa su temperatura. Esta propiedad se usa para medir la temperatura de un sistema. Pensemos en los termmetros que consisten en un pequeo depsito de mercurio que asciende por un capilar a medida que se incrementa la temperatura.

Concepto de calor

Cuando dos cuerpos A y B que tienen diferentes temperaturas se ponen en contacto trmico, despus de un cierto tiempo, alcanzan la condicin de equilibrio en la que ambos cuerpos estn a la misma temperatura. Un fenmeno fsico anlogo son los vasos comunicantes.

Supongamos que la temperatura del cuerpo A es mayor que la del cuerpo B, TA>TB.

Observaremos que la temperatura de B se eleva hasta que se hace casi igual a la de A. En el proceso inverso, si el objeto B tiene una temperatura TB>TA, el bao A eleva un poco su temperatura hasta que ambas se igualan.

Cuando un sistema de masa grande se pone en contacto con un sistema de masa pequea que est a diferente temperatura, la temperatura de equilibrio resultante est prxima a la del sistema grande.

Decimos que una cantidad de calor DQ se transfiere desde el sistema de mayor temperatura al sistema de menor temperatura.

La cantidad de calor transferida es proporcional al cambio de temperatura DT.

La constante de proporcionalidad C se denomina capacidad calorfica del sistema.

DQ=CDTSi los cuerpos A y B son los dos componentes de un sistema aislado, el cuerpo que est a mayor temperatura transfiere calor al cuerpo que est a menos temperatura hasta que ambas se igualan

Si TA>TB El cuerpo A cede calor: DQA=CA(T-TA), entonces DQA0Como DQA+DQB=0

La temperatura de equilibrio, se obtiene mediante la media ponderada

La capacidad calorfica de la unidad de masa se denomina calor especfico c. C=mcLa frmula para la transferencia de calor entre los cuerpos se expresa en trminos de la masa m, del calor especfico c y del cambio de temperatura.

DQ=mc(Tf-Ti)

donde Tf es la temperatura final y Ti es la temperatura inicial.

El calor especfico es la cantidad de calor que hay que suministrar a un gramo de una sustancia para que eleve en un grado centgrado su temperatura.

Joule demostr la equivalencia entre calor y trabajo 1cal=4.186 J. Por razones histricas la unidad de calor no es la misma que la de trabajo, el calor se suele expresar en caloras.

El calor especfico del agua es c=1 cal/(g C). Hay que suministrar una calora para que un gramo de agua eleve su temperatura en un grado centgrado.

Fundamentos fsicos

Cuando varios cuerpos a diferentes temperaturas se encuentran en un recinto adiabtico se producen intercambios calorficos entre ellos alcanzndose la temperatura de equilibrio al cabo de cierto tiempo. Cuando se ha alcanzado este equilibrio se debe cumplir que la suma de las cantidades de calor intercambiadas es cero.

Se define calor especfico c como la cantidad de calor que hay que proporcionar a un gramo de sustancia para que eleve su temperatura en un grado centgrado. En el caso particular del agua c vale 1 cal/(g C) 4186 J(kg K).

La unidad de calor especfico que ms se usa es cal/(g C) sin embargo, debemos de ir acostumbrndonos a usar el Sistema Internacional de Unidades de Medida, y expresar el calor especfico en J/(kgK). El factor de conversin es 4186.

SustanciaCalor especfico (J/kgK)Acero

460

Aluminio

880

Cobre

390

Estao

230

Hierro

450

Mercurio

138

Oro

130

Plata

235

Plomo

130

Sodio

1300

Fuente: Koshkin N. I., Shirkvich M. G.. Manual de Fsica Elemental. Editorial Mir 1975, pg 74-75

La cantidad de calor recibido o cedido por un cuerpo se calcula mediante la siguiente frmula

Q=mc(Tf-Ti)

Donde m es la masa, c es el calor especfico, Ti es la temperatura inicial y Tf la temperatura final

Si Ti>Tf el cuerpo cede calor Q