5. Aparatos requeridos adicionamente
5.1 Para mediciones de temperatura
1 Termómetro digital, 1 canal
y
1 Sensor sumergible de NiCr-Ni, tipo K 1002804
o
1 Termómetro de vástago
5.2 Para determinar la capacidad calorífica
espe-cífica de sólidos
Perdigones de aluminio, 100 g
Perdigones de cobre, 200 g
Perdigones de vidrio, 100 g
5.3 Para el trabajo de la calefacción
1 Fuente de alimentación de CC 20 V, 5 A (@230 V)
o
1 Fuente de alimentación de CC 20 V, 5 A (@115 V)
5.4 Para mediciones de tiempo
1 Cronómetro mecánico, 15 min
6. Ejemplos de experimentos
6.1 Capacidad calorífica específica de cuerpos
sólidos
•
Se determina y se anota la masa m
vaso interno de aluminio del calorímetro.
•
El vaso se llena con agua hasta la mitad y
se vuelve a pesar. Se anota la masa m
agua agregada.
•
Se inserta el vaso en el calorímetro y se
cierra con la tapa sin filamento calefector.
•
Se inserta el sensor de temperatura resp. el
termómetro en el orificio del calorímetro. La
punta no debe tocar el fondo del calorímetro.
Se anota la temperatura inicial ϑ
•
•
Se determina y se anota la masa m del
cuerpo sólido.
•
Se calienta el cuerpo sólido en agua
hirviendo y se anota la temperatura ϑ
•
Se inserta rápidamente el cuerpo sólido en
el calorímetro y cierra éste con la tapa.
•
Se mueve el agitador lentamente hacia
arriba
y
hacia
temperatura de la mezcla ϑ .
•
Se calcula la capacidad calorífica específica
del cuerpo sólido c de acuerdo con la
fórmula:
(
) (
ϑ
−
ϑ
⋅
⋅
m
1
1
=
c
(
⋅
ϑ
m
2
3B Scientific GmbH ▪ Rudorffweg 8 ▪ 21031 Hamburgo ▪ Alemania ▪ www.3bscientific.com
1002793
1003526
1000832
1000833
1000834
1003312
1003311
1003369
1
.
1
,
2
abajo
y
se
mide
)
+
⋅
c
m
c
1
2
2
)
−
ϑ
Nos reservamos el derecho a cambios técnicos
© Copyright 2012 3B Scientific GmbH
= Capacidad calorífica específica del agua
c
1
=
, 4
182
c
1
kg
= Capacidad calorífica específica del aluminio
c
2
=
, 0
896
c
2
kg
6.2 Determinación del equivalente eléctrico
del calor
•
Se inserta el sensor de temperatura resp. el
termómetro en el orificio del calorímetro. La
punta debe encontrar por debajo del
filamento calefactor, sin tocar el fondo del
calorímetro.
Se anota la temperatura inicial ϑ
•
•
Se enlaza la fuente de alimentación del
tensión con el calorímetro.
•
Se conecta la fuente alimentación y al
mismo tiempo se inicia la medición del
tiempo
sobrepasar una tensión de 6 V resp. una
corriente de 2 A. Se leen y se anotan los
valores de la fuenta de alimentación
•
El agua se caliente como máximo hasta 15
min. Para que tenga lugar un calentamiento
uniforme el agitador se mueve lentamente
hacia arriba y hacia abajo mientras esté
conectada la tensión.
del
•
Se apaga la fuente de alimentaión, se
detiene la medición del tiempo y se anota el
tiempo t de calentamiento.
del
Se mide y se anota la temperatura final ϑ
•
2
La corriente I convertida en el calor W en el
tiempo t se obtiene con la ecuación
La cantidad de calor absorbida Q se puede
calcular por medio de la fórmula
(
=
⋅
Q
m
c
1
1
= Capacidad calorífica específica del agua
c
1
=
, 4
182
c
1
kg
= Capacidad calorífica específica del aluminio
c
2
=
, 0
896
c
2
kg
Un valor aproximado del equivalente eléctrico
del calor q se obtiene con la fórmula
Q
q =
.
la
W
•
Se compara la energía eléctrica con la
energía térmica.
kJ
⋅
K
kJ
⋅
K
de
calentamiento.
) (
)
+
⋅
⋅
ϑ
−
ϑ
.
m
c
2
2
2
1
kJ
⋅
K
kJ
⋅
K
.
1
No
sdebe
.
2
=
⋅
⋅
W
I
U
t