Quinto Laboratorio

Universidad Nacional de San Antonio Abad del Cusco
Departamento Académico de Física – Semestre 2021 - I
UNIVERSIDAD SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO

FACULTAD DE INGENIERÍA GEOLÓGICA,
METALÚRGICA Y MINAS
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA
METALÚRGICA
INFORME 5 DE CALOR ESPECIFICO DE UN

SOLIDO
CARRERA PROFESIONAL: ING. METALÚRGICA

ASIGNATURA: LABORATORIO FÍSICA II
DOCENTE DE TEORÍA: MARIO OSWALDO GUZMÁN HUAMÁN
DOCENTE DE PRÁCTICA: GLADIS VERA SINGUÑA
ESTUDIANTE: Rivaldo Eznayder Huallparimachi Quispe
CÓDIGO: 200542
SEMESTRE: 2021-I
CUSCO - PERÚ
2021
1
UNSAAC – Licenciada
Departamento Académico de Física
Física II - Laboratorio N.º 5
CALOR ESPECÍFICO DE UN SÓLIDO

1.1. OBJETIVO
▪ Determinar el calor específico de un sólido y su capacidad calorífica, usando el
método de mezclas.
1.2. FUNDAMENTO TEÓRICO

El calor es la energía transferida entre dos sistemas o entre un sistema y sus
alrededores, esta energía está exclusivamente relacionada con la diferencia de temperatura
existente entre los sistemas.
Matemáticamente la cantidad de calor se expresa por
……..(1)
Donde:
m: masa del sistema(g)
Ce: Calor especifico (Cal/g°C)
= (Tf - Ti): variación de temperatura (°C)
Se define el calor específico (Ce) como la cantidad de calor que hay que proporcionar
a un gramo de sustancia para que eleve su temperatura en un grado centígrado. En el caso
particular del agua Ce vale 1 cal/(g ºC) ó 4186 J/kg K.
……..(2)
La capacidad calorífica es el producto del calor específico por la masa.
Una forma sencilla de determinar el calor específico de una sustancia (sólido) es

compararla con el agua por el método de las mezclas, de esta forma el procedimiento sería:
a) La muestra cuyo calor específico se desea medir, se calienta a una temperatura ,𝑇-s. tal
que ,𝑇-s .> ,𝑇-𝑎. (donde es la temperatura del agua). b) Se coloca el cuerpo caliente en el
calorímetro con agua, así se establecerá un intercambio de energía (calor) hasta llegar al
equilibrio térmico, cuyo valor es medido con el termómetro.
2
c) Se tiene que el calor absorbido por el agua del calorímetro y por él mismo es el calor
cedido por la sustancia (cuerpo caliente), ésta evidencia física se expresa como:
………..(4)
,𝑚-s.𝑐-es.,,(𝑇-𝑠.−,𝑇-𝑒)..=,𝑚-𝑎.,𝑐-e-𝑎 (.,,𝑇-𝑒.−,𝑇-𝑎.).+,𝑚-𝑐.,𝑐-e-𝑐.,, (𝑇-𝑒.
−,𝑇-𝑐..)
siendo: , , las masas de la sustancia, del agua y del calorímetro; ,𝑐-e𝑠., ,𝑐e-𝑎., ,𝑐-e𝑐. los
calores específicos de la sustancia, del agua y del calorímetro; , temperaturas iniciales
de la sustancia y del agua; temperatura correspondiente al estado de equilibrio.
1.3. MATERIALES PARA LA PRÁCTICA
Cantidad Equipos y materiales

2 Termómetros
1 Pinza
1 Probeta graduada
1 Agitador
1 Cocina
1 Calorímetro
3 Cilindros huecos (aluminio, cobre y hierro)
1 Malla de asbesto
1 Balanza digital
1 Soporte universal
1.4. MONTAJE EXPERIMENTAL
3
Montaje físico real (1.a) Montaje físico virtual (1.b)

Figura N° 1
1.5. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
1. Ingresar al siguiente Link, https://www.geogebra.org/m/PMuyh87K
2. Identifique los elementos del simulador, con ayuda del docente
3. Presionar botón “Reset” del simulador (para reinicio)
4. Escoja el tipo de metal (1, 2 ó 3)
5. Asigne la masa (mA(g)) y temperatura (TiA(°C)) del agua contenida en el
calorímetro
6. Asigne la masa (mM (g)) y temperatura (TM (°C)) del metal
7. Click en el botón Inizia (para que se inicie transferencia de calor)
8. Lea la temperatura de equilibrio.
Figura N° 2
2. TOMA DE DATOS EXPERIMENTALES
TABLA DE DATOS Nº 1 M1 M2
Valor Valor
Masa del agua 200 180
Masa del metal 320 270
Temperatura del agua 15 13
4
Temperatura del metal 90 100

Temperatura de equilibrio TE 31 30
3. OBSERVACIONES EXPERIMENTALES
1. En la simulación se considera al calorímetro ideal ¿Por qué?

Si se considera un calorímetro ideal porque no absorbió, ni perdió calor( no se
consideró lo que en realidad ocurre la perdida de calor que esta en constante
cambio), por ende, se pudo calcular una temperatura de equilibrio más precisa.
También explica que hubo un aislamiento completamente efectivo(no escapo el
calor )
2. El termómetro se mantiene en el calorímetro en forma continua durante la
experiencia. ¿Por qué?
El termómetro se mantiene constantemente en el experimento porque debido a
que su masa participa interactúa en la transferencia de calor de los cuerpos en el
experimento para haci medir las temperaturas y la temperatura de equilibrio pero
por no complicarnos el problema la masa del termómetro no se considera
podríamos decir que es un calorímetro ideal .
3. ¿Cómo se emplea el principio de conservación de la energía en el
experimento?
Esto es aplicado cuando un cuerpo más frío colocamos un cuerpo mas caliente,
produciéndose un cambio de temperaturas entre los dos hasta llegar al equilibrio
térmico .
4. Si el objetivo de la práctica fuera el de determinar el calor específico de
sólidos plásticos, acrílicos, vidrio etc, ¿El método de mezclas sería el
adecuado? Explique.
Este método no sería el adecuado por que la resistencia al calor de dichos
materiales es mínima. Y el claro ejemplo es el plástico si llegamos aúna
temperatura de 100 °C se derrite y la masa ya no es macizo si no se expande
teniendo varios centros de masa la cual no es convenible este tipo de método
ANALISIS DE DATOS EXPERIMENTALES

1. Determine el valor del Calor ganado por el agua: ΔQ = maCeaΔT cal
5
2. Deduzca la ecuación que permita calcular el calor especifico del metal y determine su
valor en
3. Calcular la capacidad calorífica del metal y exprese su valor en .
6
CONCLUSIONES
Se comprobó el principio de la conservación de la energía, el cual establece que la energía

total inicial de un sistema es igual a la energía final total del mismo sistema
7
Se llego a la conclusión que el calor (energía) no desaparece solo se transfiere en un sistema

de cuerpos y también se llega ala conclusión de que la capacidaa calorífica de un metal sigue
siendo casi lo mismo cuando la masa sea constante en caso que la masa aumente también la
capacidad calorífica también aumenta y el calor y pos la siguiente tabla podemos inferir que
el metal es hierro gracias a su calor especifico. Bueno se aproxima podemos tener algunos
eerrores en la medias o operación realizadas en dicho laboratorio
COMETARIOS Y SUGERENCIAS
Un buen simulador que nos ayuda a experimentar sobre el calor sin sufrir algunos accidentes
que ocurriría cuando es virtual y nos ayuda a reducir en un cantidad enorme los errores que
se comete al realizar las mediciones y una última sugerencia que considero importante es que
nos de la temperatura de equilibro para ser mas exactos ala respuesta que queremos llegar

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CALOR ESPECÍFICO DE UN SÓLIDO

1.2. FUNDAMENTO TEÓRICO

Una forma sencilla de determinar el calor específico de una sustancia (sólido) es

1.3. MATERIALES PARA LA PRÁCTICA

Cantidad Equipos y materiales

1.4. MONTAJE EXPERIMENTAL

Montaje físico real (1.a) Montaje físico virtual (1.b)

2. TOMA DE DATOS EXPERIMENTALES

Masa del metal 320 270

Temperatura del agua 15 13

Temperatura del metal 90 100

1. En la simulación se considera al calorímetro ideal ¿Por qué?

ANALISIS DE DATOS EXPERIMENTALES

3. Calcular la capacidad calorífica del metal y exprese su valor en .

Se comprobó el principio de la conservación de la energía, el cual establece que la energía

Se llego a la conclusión que el calor (energía) no desaparece solo se transfiere en un sistema

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