Medida del calor específico de un líquido

Mediremos el calor específico de un aceite.

Disponemos de un calorímetro, un termómetro y un calentador eléctrico.

calefactor y calorímetro

Medimos 250 ml de aceite de girasol que cubren bien el calefactor. Pesamos los 250 ml y obtenemos 220 gramos lo que indica una densidad del aceite de 220g/250cc=0,88 g /cm3 =880 kg /m3. .

Hacemos el montaje que se ve en la foto. El amperímetro se coloca en serie. El esquema es el que vimos en la práctica del calefactor eléctrico.

Medimos la intensidad de corriente, el tiempo, el voltaje y la elevación de temperatura en ese tiempo.

No cerramos el calorímetro por lo que tendremos una pérdida de calor al aire. Existen calorímetros eléctricos con la resistencia incorporada que evitan esto.

Somos conscientes de que nuestro método tiene bastante inexactitud.

En una primera experiencia dejamos sumergido el calentador 3 minutos: el aceite se puso a crepitar porque el calentador eléctrico estaba mojado y la temperatura subió hasta 106 ºC antes de transcurrir los 3 minutos. Tuvimos que parar y repetir la experiencia durante un sólo minuto.

Mientras se calentaba agitamos el aceite con el calefactor eléctrico para homogeneizar la temperatura y mantuvimos la sonda separada de él.

La temperatura del aceite después de transcurrido un minuto (cuando desenchufamos el calentador) era de 35 ºC. Dejamos el calentador desenchufado, pero todavía caliente, dentro del calorímetro para que siguiera pasando el calor del metal al aceite. La temperatura subió hasta 47 ºC.

Medidas obtenidas

T inicial del aceite=14,7 ºC

T final del aceite=47 ºC en 1 minuto. Tomamos un incremento de 32 ºC

Intensidad=1,32 A (demasiada exactitud para tanta imprecisión. Aproximamos a 1,3 A)

Voltaje=210 V (Esta es la lectura efectuada en ese momento sobre los 220 voltios teóricos)

Cálculos

El equivalente en agua del calorímetro lo calculamos en otra práctica y es de 38 g.

VI t=m Ce DT + Eq 4180 32

Suponemos unas pérdidas de calor del 5 % por estar abierto el calorímetro y no totalmente sumergido el calefactor. Aprovechamos (VIt) 0,95

(2101,3160)0,95=0,22Ce (32)+ 0,0384180 32

Ce=1.604 J/kg C. Aproximadamente la cuarta parte del calor específico del agua.

Nuestros cálculos han sido muy aproximados y no son muy exactos pero conocer esto nos hace entender mejor los métodos de cálculo y también el error inherente a toda medida

¡Qué difícil es medir con exactitud!

Para saber más

http://loreto.ciencias.unican.es/Lab2001/Pract2001(CEL).html

http://scsx01.sc.ehu.es/sbweb/fisica/estadistica/otros/calorimetro/calorimetro.htm#Fundamentos%20físicos