Calorímetro: equivalente en agua

El recipiente donde se realizan las experiencias en las que se producen variaciones de calor se llama calorímetro.

Se trata de un recipiente que contiene el líquido en el que se va a estudiar la variación del calor y cuyas paredes y tapa deben aislarlo al máximo del exterior.

 calorimetro

Un termo de paredes dobles con vacío entre ellas es en principio un calorímetro aceptable para el rigor de nuestras experiencias. El termo se llama vaso Dewar y lleva el nombre del físico y químico escocés James Dewar pionero en el estudio de las bajas temperaturas.

Tiene una tapa aislante y perforada para introducir un termómetro y un agitador.

Equivalente en agua de un calorímetro

Cuando un líquido contenido en un calorímetro recibe calor (energía) la absorbe, pero también la absorben las paredes del calorímetro. Lo mismo sucede cuando pierde energía. Esta intervención del calorímetro en el proceso se representa por su equivalente en agua: su presencia equivale a añadir al líquido que contiene los gramos de agua que asignamos a la influencia del calorímetro y que llamamos "equivalente en agua". El "equivalente en agua" viene a ser "la cantidad de agua que absorbe o desprende el mismo calor que el calorímetro".

Para calcular el equivalente en agua de un calorímetro dado procedemos de la siguiente manera:

Medidos con la probeta 100 c.c de agua (100 g), la vertemos en un vaso de precipitados y calentamos hasta su temperatura de ebullición. Dejamos hervir el agua y anotamos la temperatura de ebullición. En nuestra experiencia resultó que ese día era de 99 ºC.

Echamos 100 g de agua en el calorímetro y esperamos a que se alcance el equilibrio con el calorímetro. Anotamos la temperatura de equilibrio: 18 ºC.

Añadimos el agua caliente al calorímetro y anotamos la temperatura que se alcanza y se mantiene unos instantes antes de que empiece a descender. Obtuvimos 52 ºC.

Para los cálculos procedemos:

-D Qperdido = + D Q ganado

- 0,1 4180 (52-99)=0,1 4180 (52-18) + Eq 4180 (52-18)

Equivalente en agua=0,0382 kg=38 g. (No aventuramos una aproximación mayor conscientes de los posibles errores introducidos por el aislamiento)

Usar este calorímetro supone que debemos calentar las paredes, el termómetro y el agitador y que todo ello equivale a calentar 38 g de agua, siempre que el calorímetro se use con el mismo termómetro y el mismo agitador.

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