OC Reporte LAB02 2020 2 - trabajos hechos PDF

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REPORTE DE LABORATORIO N° 02CALOR ESPECÍFICO DE UN SÓLIDOEspecialidad:Gestión y mantenimiento de maquinarias pesadasAPELLIDOS Y NOMBRES:1.2.3.N° de grupo: 6Fecha: 28 / 10 / 2020Docente: Requena Vásquez Michell AlexanderParte I:Uso del Simulador Abrir el link a continuación que direcciona al simulado...

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Ondas y Calor OC

REPORTE DE LABORATORIO N° 02 CALOR ESPECÍFICO DE UN SÓLIDO Especialidad:

APELLIDOS Y NOMBRES: 1.

Gestión y mantenimiento de maquinarias pesadas

2. 3.

N° de grupo: 6 Fecha: 28 / 10 2020

/

Docente: Requena Vásquez Michell Alexander

Parte I: Uso del Simulador 1. Abrir el link a continuación que direcciona al simulador a utilizar en la clase de hoy: https://media.pearsoncmg.com/bc/bc_0media_chem/chem_sim/calorimetry/Calor.php 2. Usar el simulador a la par del docente en su PC, laptop, Tablet o celular. Contribuya atentamente y realice las observaciones pertinentes que usted considere a lo largo de esta actividad. 3. Indicaciones para la evaluación: 3.1 Abrir la evaluación en Socrative sobre el uso de este simulador. 3.2 El código de acceso es: 3.3 Puede abrir nuevamente el simulador y/o utilizar sus apuntes para resolver esta actividad. 3.4 La duración del test es 15 minutos.

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Ondas y Calor OC

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Ondas y Calor OC Parte II Montaje y desarrollo experimental 1. Mencione los materiales y equipos utilizados en el experimento. (Ver video del experimento) Materiales y equipos

✔ Muestra de aluminio (sólido) ✔ soporte universal ✔ cocina eléctrica ✔ Sensor de temperatura Figura1: Montaje experimental

✔ calorímetro ✔ Pinza ✔ Agua ✔ Matras ✔ Interfase Pasco 850

2. Procedimiento a) Con la ayuda del video y la información brindada por el profesor hacer el análisis del gráfico obtenido desde el calentamiento del sólido hasta que la mezcla sólido - agua alcance el equilibrio térmico. Figura 2: Temperatura vs Tiempo.

Al inicio la temperatura del sólido es del agua caliente que se aproxima a 99.3°C. El sensor de temperatura se coloca en el agua dentro del calorímetro y la temperatura desciende bruscamente aproximadamente a temperatura ambiente 20.5°C luego al colocar el sólido caliente al agua fría dentro del calorímetro, estos tratan de llegar a una temperatura de equilibrio, la temperatura aumenta ligeramente, de tal manera que el agua dentro del calorímetro y el sólido llegan a una misma temperatura.

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Ondas y Calor OC TEMPERATURA INICIAL

TEMPERATURA ALCANZADA POR EL CUERPO SÓLIDO

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Ondas y Calor OC TEMPERATURA DE EQUILIBRIO DEL SISTEMA

b) Con ayuda del video y los datos de la Figura 2, completa la tabla 1. Tabla 1: Valores obtenidos Variables Medida

Unidad

C: Capacidad calorífica del calorímetro.

12.22

cal/°C

M1: Masa del agua.

40.5

g

M: Masa de la probeta.

79.6

g

20.5

°C

99.3

°C

31.5

°C

T i : Temperatura inicial del sistema (calorímetro – agua)

T : Temperatura alcanzada por el cuerpo caliente (sólido) T eq : Temperatura de equilibrio del sistema

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Ondas y Calor OC

c) Usando la información de la Tabla 1 calcular el calor específico experimental de la probeta. (Usar las siguientes fórmulas)

Cálculo de Ce:

d) Comparar los resultados obtenidos con la tabla 3 y determinar el material que se usó en el experimento; luego hallar el Error% del calor específico teórico y el experimental.

c Al = 0,2250 cal/g

Tabla 3. Calores específicos de algunos metales c Cu = 0,0931 cal/g Cobre Aluminio

ºC

c Fe ºC

6

= 0,1146 cal/g

ºC Hierro

c Pb = 0,0320 cal/g Plom ºC

o

Ondas y Calor OC c Cb = 0,0577 cal/g Estaño ºC

c Zn = 0,0925 cal/g Zinc ºC

c Acero

= 0,106 cal/g Acero

ºC

c Lat ó n = 0,090 cal/g Latón ºC

Que material se usó en el experimento: Cobre (Cu).

|

E %=

Calculo de Error%(Ce):

e) Resumir los resultados en la tabla 4.

7

|

V teorico−V experimental x 100 % V teorico

Ondas y Calor OC

Material:

Tabla 4. Resultados Ce y E% Cobre (Cu)

Variables

C e : Calor específico exp.

E % : Error porcentual

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Valor

Unidad

0.1075

Cal/g°C

15.46

%

Ondas y Calor OC Cuestionario a) ¿Cuál es el principio físico que nos permitió obtener el calor específico del material de la probeta? Explique. El principio de termodinámica (equilibrio térmico), porque a partir de los datos proporcionadas y relacionados con la termodinámica pudimos llegar a conocer el calor específico del material trabajado que es el cobre (Cu). b) ¿Puede usarse el mismo procedimiento con una sustancia que esté en estado líquido para obtener su calor específico? Explique. Sí, porque toda materia sin importar el estado posee propiedades termodinámicas como el calor, temperatura, masa, etc. c) ¿Podrías determinar el calor específico de la muestra usada en este experimento enfriando el metal a la temperatura del hielo en lugar de calentarlo como se hizo en la experiencia? Explica. Sí se puede hallar el calor específico. porque como en el caso de elevar la temperatura hay uno que gana y otro que pierde en este caso sabemos que el punto del hielo del agua es aproximadamente -13 °C, para poder hallarla necesitamos saber la masa y temperatura final ya que contamos con esos elementos se puede hallar la el calor específico solo que al enfriar el que gana calor es el hielo y el que pierde el metal. d) En el experimento no se ha considerado el intercambio de calor con el termómetro. El calor específico hallado tendría un valor mayor o menor al considerar el calor absorbido por el termómetro. Demuestra la respuesta con un cálculo sencillo, puede considerar que el termómetro es de Aluminio y tiene una masa de 15g. 40.5(1)(31.5-20.5)+12.22(31.5-20.5)+15(0.2250)(31.5-20.5) / 79.6(99.3-31.5) = 0.11433… Por lo tanto el calor específico sería mayor que el que se halló con el cobre Cu. e) ¿Cuáles cree que sean los errores sistemáticos y aleatorios que se cometieron en el experimento realizado? El error aleatorio fué al momento de sacar el sensor de temperatura lo cual afectó en la obtención de datos y el error aleatorio, este error se puede reducir utilizando sensores más sensibles. Y los errores sistemáticos pudieron ser al momento de sacar los datos como la temperatura inicial o la temperatura de equilibrio.

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3. CONCLUSIONES: ✔ Afianzamos los conceptos de calor específico, temperatura, calor. ✔ Es necesario hacer un uso adecuado de los instrumentos ya que si se da un incorrecto uso esto puede afectar el resultado final. ✔ Quedó claro que el calor específico para cada material no es igual ya que depende de cada material la facilidad o dificultad para aumentar la temperatura. ✔ Pudimos comprobar que la cantidad de calor específico de un material es directamente proporcional con su necesidad de absorber calor para elevar su temperatura. ✔ Gracias al principio de termodinámica (equilibrio térmico) pudimos obtener el calor específico del material trabajado y así como hallamos el calor específico del cobre Cu también podemos hallar el calor específico de cualquier material u objeto sin importar el estado en que se encuentre. ✔ Al momento de realizar los cálculos para obtener el calor específico experimental, se obtuvo un error porcentual muy grande que supera el ±10,00%, eso nos indica que se pudo haber cometido errores al momento de realizar el experimento o al momento de tomar los datos, más conocidos como errores aleatorios o sistemáticos.

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