MARCO TEORICO

calor:

Calor específico, cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de una unidad de masa de una sustancia en un grado. En el Sistema Internacional de unidades, el calor específico se expresa en julios por kilogramo y kelvin; en ocasiones también se expresa en calorías por gramo y grado centígrado. El calor específico del agua es una caloría por gramo y grado centígrado, es decir, hay que suministrar una caloría a un gramo de agua para elevar su temperatura en un grado centígrado

.

De acuerdo con la ley formulada por los químicos franceses Pierre Louis Dulong y Alexis Thérèse Petit, para la mayoría de los elementos sólidos, el producto de su calor específico por su masa atómica es una cantidad aproximadamente constante. Si se expande un gas mientras se le suministra calor, hacen falta más calorías para aumentar su temperatura en un grado, porque parte de la energía suministrada se consume en el trabajo de expansión. Por eso, el calor específico a presión constante es mayor que el calor específico a volumen constante.

calor latente:

Cuando se suministra calor a un cuerpo a presión constante, el resultado es un incremento de la temperatura del cuerpo. De todas formas, a veces, un cuerpo puede absorber grandes cantidades de calor sin varia la temperatura. Esto ocurre durante un cambio de fase, es decir, cuando la condición física de la sustancia este variando de una forma a otra. Los tipos existentes de cambio de fase son la Fusión, Vaporización, y la Sublimación.

Estos fenómenos se comprenden dentro del marco de la Teoría Molecular: un aumento de temperatura de una sustancia implica el incremento de la energía cinética de sus moléculas.

Cuando una sustancia pasa de una forma liquida a gaseosa, sus moléculas que estaban juntas en liquido, se mueven alejándose unas de otras. Esto exige que se realice trabajo contra las fuerzas atractivas que mantenían reunidas de moléculas. Esta energía aumenta la energía potencial de las moléculas mas que incrementar su energía cinética media de sus moléculas, no varia.

Se necesita cantidad especifica de energía térmica para el cambio de fase para una cantidad determinada de sustancia. El calor requerido es proporcional a la masa de la misma, de forma que el necesario para fundir una masa m sin cambio de temperatura es:

Q=mL

Donde L recibe el nombre de "calor latente (calor oculto)" de la sustancia y depende de la naturaleza del cambio de fase así como las propiedades de la sustancia. El calor latente de fusión Lf, es él termino utilizado cuando el cambio de fase es de sólido a liquido y el calor latente de vaporización, Lv, se emplea cuando el cambio de fase es de liquido a gas.

PROCEDIMIENTOS PARA TRABAJAR  EL SIMULADOR.

Primero que todo vamos a empezar con su instalación ya que es lo fundamental.

Para instalar el simulador de calor escogido por el grupo de trabajo, damos clic en el link que encontramos a continuación.    

SIMULADOR DE CALOR clik aqui. 

Luego de ingresar al link encontraremos una imagen como la siguiente:
 

Y una vez estar en esta parte del proceso daremos clic en iniciar ahora  y aceptar ya con esto estamos listos para trabajar el simulador.

como trabajar el simulador.

 

para trabajar el simulador tenemos que saber la formula con la cual trabaja  en este caso trabajaremos con la formula de calor especifico:  

 

 

como ya tenemos la formula  para pasar al procedimiento de ver realizar la acion de el simulador anexare    alguanas y magenes para una mejor comprencion.

 

 

 con esto senos a clara un poco las ideas .

y lo unico que me queda para decir es que para manejar los instrumentos del simulador tan solo es sostener el clic izquierdo para  su mobimiento y funcion.

EJERCICIOS CON CALOR ESPECIFICO.

 1. ¿Cuántas calorías de calor son necesarias para aumentar la temperatura de
3.0 kg de aluminio de 20°C a 50°C.
Solución:
Q = mCAlΔT = (3000 g)(0.215 cal/g oC)(50 oC – 20 oC) = 19,350 calorías.

2.¿Cuántas calorías de calor son necesarias para aumentar la temperatura de
3.0 kg de aluminio de 20°C a 50°C.
Solución:
Q = mCAlΔT = (3000 g)(0.215 cal/g oC)(50 oC – 20 oC) = 19,350 calorías.
5. La temperatura de una barra de plata aumenta 10.0°C cuando absorbe 1.23
kJ de calor. La masa de la barra es de 525 g. Determine el calor específico de
la plata.
Solución:
Q = mCHgΔT
Despejando CHg
CHg = Q/mΔT = (1230 J)/(525 g)(10 oC) = 0.234 J/g oC 

3.a) Un calorímetro contiene 500 ml de agua a 30°C y 25 g de hielo a 0°C.
Determine la temperatura final del sistema. b) Repita el inciso a) si 250 g de
hielo están presentes inicialmente a 0°C.
Solución:
(a) Sean m1 = 500 g, m2 = 25 g, Tf la temperatura final del sistema, Ca = 4.186
J/g oC, el calor especifico del agua, Lf = 3.33 x 102 J/g el calor latente de fusión
del hielo. El balance térmico es el siguiente:
calor cedido por el agua a 30 oC = calor de fusión del hielo + calor absorbido
por m1 + m2 para alcanzar su temperatura de equilibrio. Es decir,
Qm1 = Qm2 + QLf.
Qm1 debe de ser mayor que QLf.
m1Ca(30 oC - Tf) = m2Ca(Tf – 0 oC) + m2Lf
Despejando la temperature final:
o
1 a 2 f
f
1 a 2 a
T = m C 30 C - m L
m C + m C
Sustituyendo los valores de los parámetros conocidos, se obtiene
Tf = 24.8 oC

4.¿Cuánto calor debe agregarse a 20 g de aluminio a 20°C para fundirlo
completamente?
Solución:
Sea m = 20 g, CAl = 0.9 J/g el calor específico del aluminio, Tf la temperatura de
fusión del aluminio, Ti = 20 oC y Lf = 397 J/g, el calor latente de fusión del
aluminio:
Q = mCAl(Tf – Ti) + mLf
Q = (20 g)(0.9 J/g)(660 oC - 20 oC) + (20 g)(397 J/g oC) = 19,460 J.

5.¿Cuál es la temperatura de equilibrio final cuando l0 g de leche a 10°C se
agregan a 160 g de café a 90°C? (Suponga que las capacidades caloríficas de
los dos líquidos son las mismas que las del agua, e ignore la capacidad
calorífica del recipiente).
Solución:
Sea mleche = 10 g, Tleche = 10oC, Cleche la capacidad calorífica de la leche, mcafe
= 160 g, Ccafe la capacidad calorífica del cafe, Tcafe = 90oC, Tf, la temperatura
final de la mezcla. El balance de energía nos da como resultado que
mlecheCleche(Tf – Tleche) = mcafeCcafe(Tcafe – Tf)
Despejando la temperatura final de la mezcla, Tf, resulta
97
leche leche leche cafe cafe cafe
f
leche leche cafe cafe
T = m C T + m C T
m C + m C
como Cleche = Ccafe, la ecuación se simplifica a la siguiente
leche leche cafe cafe
f
leche cafe
T = m T + m T
m + m
sustituyendo los valores, de obtiene
Tf = 85.29oC

INTEGRANTES:

LUZ ANGELA ROJAS MENDEZ

SILVIA CRISTINA ICHIMA