Calor especificó en la física ya que necesitamos saber el calor específico de metales., Guías, Proyectos, Investigaciones de Física

¡Descarga Calor especificó en la física ya que necesitamos saber el calor específico de metales. y más Guías, Proyectos, Investigaciones en PDF de Física solo en Docsity! CALOR ESPECÍFICO Página |1 Daniela Aguirre, Vivian Camarena, Hellen Castillo, David Chacón, estudiantes de primer año de la Licenciatura en Biología, Escuela de Biología, FCNET, Universidad de Panamá. Profesora Mayubell Alvarado Valdés, Departamento de Física, FCNET, Universidad de Panamá. FÍSICA GENERAL, FIS 113 N°9 CALOR ESPECÍFICO Daniela Aguirre¹, Vivian Camarena¹, Profesora Mayubell Alvarado² Hellen Castillo¹, David Chacón1 ¹ Estudiantes de Licenciatura en Biología, Escuela de Biología, FCNET, Universidad de Panamá. ² Profesora de Física, FCNET, Universidad de Panamá Viernes, 30 de junio del 2023. RESUMEN En este experimento observamos el calor específico o también llamado (capacidad calorífica y capacidad térmica) es una propiedad física que se utiliza para describir la cantidad de energía térmica necesaria para elevar la temperatura de una unidad de masa en una cantidad determinada, la unidad de temperatura puede ser en grados Celsius o el Kelvin. El calor especifico nos indica la configuración molecular interna de los materiales varía de acuerdo con el estado físico de la materia, es decir, es distinto si la materia se encuentra en estado sólido, líquido o gaseoso porque su particular estructura molecular incide en la transmisión del calor dentro del sistema de partículas. La fórmula es c = C / m, donde c representa el calor específico la sustancia, C la capacidad térmica y m su masa. El calor específico también se utiliza para calcular la cantidad de energía involucrada en los procesos de transferencia de calor. La fórmula básica para calcular la cantidad de calor transferido a una sustancia es: Q = mcΔT, Donde: Q es la cantidad de calor transferido, m es la masa de la sustancia, c es el calor específico de la sustancia y ΔT es el cambio en la temperatura. Primero determinamos la masa de los materiales desconocidos con ayuda de una balanza, llenamos un vaso químico con agua y se colocó en la estufa hasta que llegara punto de ebullición, agregamos 200 ml de agua al calorímetro y medimos su temperatura ambiente, se colocó el metal caliente dentro del calorímetro y observamos su temperatura, se tabularon los datos en una tabla y se procedió a calcular el calor especifico y obtuvimos que hay variaciones entre los valores verdaderos y los obtenidos, esto debido a un posible error en la recolección de los datos, el cual se descubre mediante el cálculo del error porcentual. Palabras clave: Calor específico, Temperatura, Masa, Transferencia de calor, Metales. CALOR ESPECÍFICO Página |2 Daniela Aguirre, Vivian Camarena, Hellen Castillo, David Chacón, estudiantes de primer año de la Licenciatura en Biología, Escuela de Biología, FCNET, Universidad de Panamá. Profesora Mayubell Alvarado Valdés, Departamento de Física, FCNET, Universidad de Panamá. INTRODUCCIÓN El calor específico de un material es una propiedad física que describe la capacidad de una sustancia para absorber o liberar calor en respuesta a cambios de temperatura, En otras palabras, es la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de un material en comparación con la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de otro material de la misma masa y temperatura inicial. (Fiz0211 el 22 de octubre de 2014) Cada sustancia tiene un valor de calor específico, que depende de su composición química, estructura molecular y estado físico. Esta propiedad se expresa en unidades de energía por unidad de masa y por grado de temperatura, como jules por kilogramo por kelvin (J/(kg·K)), utilizamos instrumentos como la interfase y el calorímetro, Para descubrir el calor específico (C) utilizamos la siguiente formula: C = Q / (m * ΔT). Sin embargo la cantidad de calor necesaria para cambiar la temperatura de un objeto es también proporcional a la masa de este, por lo tanto es conveniente definir la llamada capacidad calorífica específica (o calor específico). (Fiz0211 el 22 de octubre de 2014) OBJETIVOS GENERALES El objetivo fundamental de este laboratorio es determinar cuantitativamente el valor de la capacidad térmica específica de algunos metales. OBJETIVOS ESPECÍFICOS − Determinar experimentalmente el calor específico de diferentes materiales. − Comprobar que el calor específico es independiente de la masa. MATERIALES Y EQUIPO − Sensores de temperatura − Plato caliente o Estufa − Pasco Xplorer − 2 vasos químicos de 100 mL − Calorímetro − Trozos metálicos desconocidos − Balanza Ilustración 2. Calentamiento de cada metal. Ilustración 1. Calorimetro. CALOR ESPECÍFICO Página |5 Daniela Aguirre, Vivian Camarena, Hellen Castillo, David Chacón, estudiantes de primer año de la Licenciatura en Biología, Escuela de Biología, FCNET, Universidad de Panamá. Profesora Mayubell Alvarado Valdés, Departamento de Física, FCNET, Universidad de Panamá. menor temperatura, por lo que se considera que el material gana calor cuando la cantidad de calor transferido hacia él es positiva. 3. ¿Cómo afectaría la experiencia si se utiliza otra solución para sumergir el metal? Explique. Si se utiliza otra solución para sumergir el metal en lugar del agua podría tener varios efectos en la experiencia, dependiendo de las propiedades de la nueva solución, podría haber cambio en el calor específico, Si la nueva solución tiene un calor específico diferente al de la solución original, esto afectará la cantidad de calor transferido al metal, también podría haber una reacción química entre la solución y el metal. 4. ¿Qué limitaciones tiene este método para identificación de materiales? El método de identificación de materiales basado en el calor específico tiene algunas limitaciones como las variaciones de la temperatura del material que puede ser afectada por diversos factores externos. 5. Explique el principio de conservación de la energía mediante los procedimientos empleados en el laboratorio. ¿Cómo se aplicó? El experimento del calor específico en el laboratorio es una forma de aplicar el principio de conservación de la energía. Al estudiar la transferencia de calor entre una sustancia y un medio, se puede demostrar cómo la energía se conserva en el sistema y cómo se puede cuantificar utilizando el concepto de calor específico. 6. ¿Por qué los recipientes de cocina (metales, vidrio) les toma menor tiempo en alcanzar una temperatura alta a diferencia del tiempo que se debe esperar para que el agua dentro de estos recipientes hierva? Los recipientes de cocina de metal como el acero inoxidable o el aluminio y El vidrio, son buenos conductores del calor. Esto significa que pueden transferir energía térmica de manera eficiente a través de toda su estructura. Cuando una fuente de calor, como una estufa, se aplica al fondo de un recipiente metálico, el calor se propaga rápidamente por todo el metal, calentando así la superficie interna y externa del recipiente. 7. Relacionado a la pregunta anterior, ¿Por qué el agua es considerada un buen refrigerante en algunos sistemas? El agua se considera un buen refrigerante en algunos sistemas debido a sus propiedades termodinámicas y su alta capacidad calorífica. RECOMENDACIONES − Contar con acceso a internet para buscar información referente al tema. − Tener un paquete instalado de Office, para poder utilizar Word y Excel. − Contar con más instrumentos para la ejecución de los laboratorios. CONCLUSIÓN En Conclusión, el calor específico se define como la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de una unidad de masa del material, se ha observado que el calor específico varía de un material a otro, lo que significa que algunos materiales CALOR ESPECÍFICO Página |6 Daniela Aguirre, Vivian Camarena, Hellen Castillo, David Chacón, estudiantes de primer año de la Licenciatura en Biología, Escuela de Biología, FCNET, Universidad de Panamá. Profesora Mayubell Alvarado Valdés, Departamento de Física, FCNET, Universidad de Panamá. pueden retener más calor que otros bajo las mismas condiciones. La obtención precisa del calor específico de materiales desconocidos puede ser un desafío, es crucial revisar los procedimientos y las mediciones para obtener resultados confiables. Los valores teóricos sirven como referencia, pero es importante tener en cuenta que puede haber variaciones en los datos obtenidos. REFERENCIA Determinación del Calor Específico (Fiz0211) - Uv. (n.d.). Recuperado de: http://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/index.php/De terminaci%C3%B3n_del_Calor_Espec%C3 %ADfico_(Fiz0211) Álava, M. V. (2017b, February 26). CALDERA. http://miestudiodeingenieria.blogspot.com/2 017/02/caldera.html?m=1 Wikipedia. (s.f.). Calorimetría. En Wikipedia, la enciclopedia libre. Recuperado el 30 de junio de 2023, de https://es.m.wikipedia.org/wiki/Calorimetr% C3%ADa ANEXOS Ilustración 3. Materiales e instrumentos de laboratorio. . Ilustración 4. Metales desconocidos con su masa. Ilustración 5. Metal sumergido en el agua hirviendo. Ilustración 6. Pasco Xplorer. Ilustración 7. Calorímetro. CALOR ESPECÍFICO Página |7 Daniela Aguirre, Vivian Camarena, Hellen Castillo, David Chacón, estudiantes de primer año de la Licenciatura en Biología, Escuela de Biología, FCNET, Universidad de Panamá. Profesora Mayubell Alvarado Valdés, Departamento de Física, FCNET, Universidad de Panamá. Ilustración 8. Cálculos para convertir de gramos (g) a kilogramos (Kg). Ilustración 9. Calor específico experimental o aproximado.