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Calorimetria

Capacidad calorífica (C): es la cantidad de calor necesaria para aumentar 1o C la temperatura de una cantidad determinada de una sustancia.

Cantidad de calor (Q): Cantidad de calor

La capacidad calorífica es una propiedad extensiva, dependiente de la cantidad de masa. Por ello es más práctico definir una capacidad calorífica específica ó calor específico (ce). El calor específico es la cantidad de calor necesaria para aumentar 1o C la temperatura de un gramo de una sustancia.
Con el nuevo concepto de calor específico podemos replantear la ecuación de la cantidad de calor:

Calor especifico

También podemos definir otro tipo de capacidad calorífica particular, la capacidad calorífica molar (cp), que es la cantidad de calor necesaria para aumentar la 1o C la temperatura de un mol de una sustancia.

La cantidad de calor que se libera ó absorbe en un proceso a presión constante se mide con un calorímetro.

Cuando se introducen los reactivos, el calor que se absorbe ó libera en la reacción hace que la temperatura del agua varíe. Como conocemos DT podemos conocer el calor.

Calor

Si en la reacción aumenta la temperatura entonces Temperatura, y consecuentemente Q> 0 y Proceso exotermico, lo que coincide con un proceso exotérmico.
Si en la reacción disminuye la temperatura entonces Temperatura, y consecuentemente Q< 0 y Proceso endotermico, lo que coincide con un proceso endotérmico.

aA + bB 1 cC + dD

aA + bB 1 cC + dD

Calorimetria

Entalpía de los cambios de fase:

Cuando se produce un cambio de fase se absorbe ó emite calor, lo que se detecta por un cambio en la temperatura. Así, si suministramos 10 kJ de calor a 100 gr de agua la entalpía del agua aumenta en 10 kJ, lo que se traduce en un aumento de la temperatura del agua. Para calcular la variación de la temperatura empleamos la ya conocida fórmula:

Variacion de temperatura

Si seguimos suministrando calor la temperatura sigue aumentando hasta el momento en que el agua comienza a hervir. Cuando se alcanza la temperatura de ebullición del agua el calor suministrado no hace que aumente la temperatura, sino que se emplea en vencer las fuerzas intermoleculares del agua líquida para transformarla en vapor. Cuando toda el agua líquida se ha transformado en vapor, si seguimos suministrando calor el agua vuelve a aumentar de temperatura.

Podemos representar en un diagrama la cantidad de calor suministrado frente a la temperatura obteniéndose las llamadas curvas de calentamiento.

Las pendientes de las rectas que indican los cambios de temperatura no tienen porque ser iguales, pues dependen de cp, que es característico de cada estado.

 

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