inbound1513929035227768263 - Ian Giovanni Monroy Ovando

Vista previa del material en texto

Maestra: Leticia Flores Hernández 
Integrantes: 
Montaño Lara Irving Alexis
Rodríguez Ramírez Jesús Jael
Monroy Ovando Ian Giovanni
Trejo Berumen Jorge Alan
Vázquez Ahedo Emmanuel Armando
Reséndiz Blanco Luis Ángel
Martínez Peralta Jesús David
Grupo: 2RM3
PRACTICA 2
“Calor específico de un metal”
INTRODUCCIÓN:
En la química es factible identificar a las sustancias basándose en sus propiedades físicas y químicas.
El calor específico (Cp) es la cantidad de energía, medida en julios (J), necesaria para elevar en un grado centígrado (°C), la temperatura de un gramo de sustancia.
Frecuentemente, el Calor Específico se utiliza con los elementos metálicos y puede emplearse como base para comparar la absorción y la transferencia de energía.
Para medir el calor específico en el laboratorio, debe usarse algún tipo de calorímetro. Un calorímetro es un recipiente aislado y que sirve para medir los cambios de energía.
El calorímetro está aislado para reducir la pérdida o la ganancia de energía, hacia el ambiente o desde el ambiente.
La energía siempre fluye desde un objeto de mayor temperatura un objeto de menor temperatura.
El calor ganado por la sustancia más fría es igual al calor perdido por la sustancia más caliente, si suponemos que no hay pérdida de calor hacia el ambiente:
calor perdido = calor ganado
En esta práctica se determinará el Calor Específico de una muestra de metal.
La muestra de metal se calentará a una temperatura alta y se colocará en un calorímetro que contendrá una cantidad conocida de agua, a una temperatura menor.
Midiendo el peso del agua (4.184 J/g °C), se puede calcular el calor ganado por el agua (y perdido por el metal) por medio de la siguiente expresión:
Calor Ganado = Peso del x Cambio de Temperatura x	Calor Específico del Agua
por el Agua	Agua (g)	(ΔTH2O)	(4.184 J/g °C)
𝑸 𝒈𝒂𝒏𝒂𝒅𝒐 𝑯𝟐𝑶 = 𝐦 (𝐇𝟐𝐎) 𝑿 𝚫𝑻 (𝑯𝟐𝑶)𝑿 𝑪𝒆 (𝑯𝟐𝑶)
El Calor Específico del Metal, puede calcularse ahora:
Calor Ganado por el Agua
Calor Específico del Metal = --------------------------------------------------------------------------
Peso del Metal (g) x ΔT del Metal (°C)
𝑪𝒆 (𝒎𝒆𝒕𝒂𝒍) =	Q ganado H2O
m (metal) 𝑋 Δ𝑇 (𝑚𝑒𝑡𝑎𝑙)
LISTA DE MATERIALES Y SUSTANCIAS:
Escribir la lista de materiales y sustancias que se utilizaron para realizar este experimento.
· Pieza de metal(acero)
· Cerillos
· Hilo cáñamo 
· Ligas
· Franela
· 2 Vasos de unicel con tapas
PROCEDIMIENTO:
Escribir en orden los pasos que se realizaron para hacer este experimento.
1. Un integrante al llegar al laboratorio se encargará de pesar la pieza metálica y anotará este dato para posteriormente hacer los cálculos.
2. Posteriormente, otro integrante ayudará al encargado de la pieza a amarrar la pieza con el hilo cáñamo.
	
3. Otro integrante estará al pendiente de que cuando se termine de pesar la pieza metálica, pesará el vaso de unicel y tomara el dato correspondiente
4. Introducir la pieza en el vaso de unicel.
5. Enseguida del paso anterior, se llenará el vaso de unicel con la suficiente agua para que cubra SOLO la pieza metálica.
6. Sacar la pieza metálica del vaso e inmediatamente se le devolverá al alumno encargado de la pieza.
7. A continuación, se vuelve a pesar el vaso de unicel con el agua, y a este valor se le restara la masa del vaso sin el agua, con el objetivo de obtener la masa del agua.
8. Enseguida del paso anterior, el vaso con agua se introducirá dentro del otro vaso de unicel sin utilizar y a continuación se pondrá la tapa del vaso y se señalará con grupo y número del equipo.
9. Mientras tanto, otro integrante del equipo llenará el vaso de precipitado hasta los 800 ml (esto en caso de que tenga no tenga el agua necesaria y a su vez dejando el suficiente espacio para que pueda ser introducida la pieza), con agua caliente que previamente tenía conectado el calentador, esto con el fin de que tarde un menor tiempo en hervir.
10. Simultáneamente, otro integrante encenderá los mecheros para que el agua se mantenga calentando, además de que vigilará en todo momento que la flama sea de color azul. Y tapará con las franelas el vaso de precipitado para evitar que se evapore en gran medida el agua.
11. Se debe colgar la pieza de manera que esta quede en el seno del agua del vaso de precipitado, procurando que la pieza metálica no toque las paredes del recipiente
	
12. Una vez que la pieza este en posición se contaran 15 minutos.
13. Una vez pasados los 15 minutos el encargado del termómetro tomara la temperatura del agua que está en el vaso de precipitado con la pieza, no sin antes verificar como está el termómetro, su temperatura mínima y máxima, como están divididas las medidas de temperatura
14. Después se deja el termómetro 3 minutos adentro para ver que temperatura está marcando. (tomar nota de la temperatura que marco, después de 5 minutos ver que temperatura marca y volver apuntarla esto hasta llegar al punto de ebullición de 97 a 98 grados).
15. Sacaremos el termómetro del vaso de precipitado y con una franela húmeda lo envolveremos, esto con el propósito de que el termómetro se enfrié y podamos hacer las siguientes mediciones correctamente.
	
16. Una vez que ya este frio el termómetro, el encargado va a ir a los vasos de unicel y tomara la temperatura del agua del vaso de unicel.
	
17. El responsable del vaso de unicel debe acercar el vaso lo más posible a donde está la pieza metálica para que el siguiente paso se haga de manera rápida y correcta
18. El responsable de la pieza con unas tijeras cortara el hilo y al instante se meterá la pieza en el vaso de unicel y se tapara el vaso.
19. Se agita un poco el vaso para que el agua y la pieza alcancen el equilibrio térmico (sin tirar agua, se agita por un minuto).
20. Se toma la temperatura procurando que el termómetro toque el fondo de vaso.
	
21. Se toman varias lecturas hasta que se alcance un equilibrio y ya no cambie la temperatura del agua (estas mediciones se deben hacer sin sacar el termómetro del agua).
22. Se juntan todos los datos obtenidos
TABLA DE DATOS:
Completar la información solicitada en la siguiente tabla.
	
TIPO DE METAL: Acero
	
DATOS DE MASAS
	
DATOS DE TEMPERATURAS
	
	
	
MATERIAL
	
MASA (g)
	
MATERIAL
	
TEMPERATURA
	
Metal
	346 g
	
Temperatura inicial del Agua
	25ºC
	
Agua
	109.7 g
	
Temperatura final del Agua
	43ºC
	
	
	
Temperatura inicial del metal
	92ºC
	
	
	
Temperatura final del metal
	43ºC
SECUENCIA DE CÁLCULO:
Escriba la secuencia de cálculo para obtener el valor del calor específico de metal que se utilizó.
1.- Cálculo del calor ganado por el agua en el calorímetro utilice la ecuación vista en la introducción de esta práctica
Fórmula que usar:
Sustitución de valores:
2.-Cálculo el calor Específico del metal, utilice la respuesta de la pregunta anterior y la ecuación vista en la introducción
Fórmula que usar:
Sustitución de valores:
TAMBIÉN ANEXAR LA FOTOGRAFÍA DE SUS CÁLCULOS REALIZADOS EN EL LABORATORIO.
CUESTIONARIO:
1.- ¿Escriba otras 5 propiedades físicas, además del calor específico, que se podrían utilizar para ayudar a identificar el metal que se utilizó en esta práctica?
2.- ¿Por qué el agua es un material excelente para utilizarse en un calorímetro?
3.-Calcule el calor Especifico de un elemento metálico, si se necesitan 314 julios de energía para subir la temperatura de 50.0g de una muestra, desde 25.0ºC hasta 50.0ºC.
𝐶𝑒 =	Q
𝑚 𝑋 Δ𝑇
Datos:
Q = 314 J
m = 50 g
Ti = 25ºC
Tf = 50ºC
Resultado:
Procedimiento:
Sustitución:
	
4.-Proponga un método para determinar el Calor específico Cp de un metal como el sodio que reacciona con el agua.
OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES:
Escribir las observaciones y conclusiones de cada alumno del equipo (son individuales).
Observaciones
Rodríguez Ramírez Jesús Jael
Para tener entendimiento de lo sucedido, la práctica realizada demostró y nos introdujo a lo básico de la termodinámica, demostrando las 4 propiedades que tiene la misma. 
Se vio cómo influyemucho la temperatura atmosférica en loa materias y el ver cómo interactúa la entropía.
Resendiz Blanco Luis Angel
Observamos cómo se comporta el agua al agregar más agua de distinta temperatura, como se alcanza un equilibrio térmico en un sistema, también como observación pudimos ver que el metal es un excelente conductor de calor.
Vazquez Ahedo Emmanuel Armando
me impacto saber que el punto de ebullición del agua no era un valor fijo y que este cambia por las condiciones del lugar donde se quiera hervir esta. también me impresiono el modo en que podemos medir el calor de un metal solamente calentando la pieza, un termómetro y con agua igualmente caliente, también esta práctica me sirvió para saber cómo funcionaba el termómetro ya que nunca había podido entender cómo es que median. Por último, me sorprendió que el agua alcanzara esa temperatura con una flama tan baja (poco calor) en tan poquito tiempo yo sentía que íbamos a tardar más tiempo calentando el agua.
Martínez Peralta Jesús David
Se pudo observar como el mechero, a través del agua, hizo que el metal sufriera una transferencia de energía en lo que llamamos calor. Se observó como la presión atmosférica y la altitud influyen al punto de ebullición del agua, ya que, en la ciudad de México, el punto de ebullición es menor a 100 grados centígrados. Finalmente, observamos como se alcanzó un equilibrio térmico entre el agua y la pieza, por lo que se comprobó la ley 0 de la termodinámica. 
Conclusiones
Rodriguez Ramírez Jesús Jael:
Comprendí cómo llega se llega a interactuar la entropía y pude hacer una comparación con lo que ocurre en la vida diario. Además, que con el segundo experimento me quedo claro cómo es que interactúa al precio. Con los líquidos
Resendiz Blanco Luis Angel
En esto practica aprendimos como las propiedades de la termodinámica intervienen en este tipo de procesos, comprendimos propiedades como la presión, la temperatura, el peso específico. También aprendimos a calcular el calor ganado después de que dos sustancias de distintas temperaturas alcanzan un equilibrio térmico al combinarlas.
Vazquez Ahedo Emmanuel Armando
con este experimento comprobamos como sacar el calor especifico de una sustancia en nuestro caso fue el acero. Aprendimos que cuando dos objetos a diferente temperatura lo que pasa es que un objeto pierde calor y la otra gana entendiendo de mejor forma la termodinámica. y comprendí que el punto de ebullición del agua tiene muchos factores a tomar en cuenta para poder saber cuál es, pero el más importante es la altura sobre el nivel de mar del lugar donde estemos.
Martínez Peralta Jesús David
Podemos decir que la transferencia de calor es un fenómeno químico y físico que siempre va a ocurrir, como dijimos, la ley 0 de la termodinámica dice que siempre los cuerpos tratarán de estar en un equilibrio térmico, por lo que, con el paso del tiempo, los cuerpos o fluidos tendrán la misma temperatura. Además, pudimos observar experimentalmente como la presión atmosférica y la altitud de la región en la que nos encontramos, va a afectar el punto de ebullición del agua, así que, podemos concluir que el punto de ebullición del agua no siempre es de 100 grados centígrados. Así también, se pudo conocer la importancia de saber el calor específico y la capacidad calorífica de los materiales, debido a que, al saber estos datos, podemos usar materiales con ciertos fines con mucha más eficacia al calentarse o conducir calor.