Cómo calcular el calor ganado por el calorímetro

Cómo calcular el calor ganado por el calorímetro

Químicos y los físicos utilizan una técnica conocida como calorimetría para medir la cantidad de calor que desprende o absorbe durante una reacción química (ver referencia 1). El calorímetro consiste en generalmente un recipiente llenado de líquido, generalmente agua, un termómetro para el control de temperatura y un dispositivo para agitar el agua. El calorímetro se puede ser tan simple como una taza de espuma de poliestireno. Cálculos de calorimetría de la bisagra en la primera ley de la termodinámica, que afirma que energía no puede ser creada o destruida (ver referencia 2). Aplicado a la calorimetría, esto significa que el calor producido durante una reacción química debe ser transferido del calorímetro y, más concretamente, el agua dentro del calorímetro (ver referencia 3, ecuación 4). Por lo tanto, si el químico o físico puede medir el calor absorbido por el agua, entonces sabe la cantidad de calor que desprende la reacción.

Instrucciones

• Calcular el cambio de temperatura, delta(T), del agua en el calorímetro según la ecuación delta(T) = temperatura final - temperatura inicial. Suponiendo que la reacción es exotérmica, es decir, que libera calor, delta(T) debe exhibir un valor positivo. Si la reacción es endotérmica, es decir, absorbe calor, entonces delta(T) debe ser negativo. Por lo tanto, si la temperatura inicial fue de 24,0 grados centígrados y la temperatura final fue de 33,4 grados Celsius, entonces delta(T) = 33,4-24.0 = 9,6 grados centígrados.

• Calcular la masa de agua en el calorímetro. Si estabas siguiendo un conjunto de instrucciones, como de un procedimiento de laboratorio en un libro de texto, las instrucciones deberían haber incluido un paso de que sea un volumen fijo de agua se midió en, por ejemplo, un cilindro graduado, o la Copa del calorímetro se pesó en una balanza antes y después se añade el agua. Si se mide un volumen fijo de agua, la masa en gramos será igual al volumen en mililitros. Si pesar el calorímetro antes y después de la adición de agua, la masa de agua será igual a la masa del calorímetro y del agua a menos de la masa de la taza vacía. Por ejemplo, si la Copa del calorímetro vacío pesa 4,65 g y el calorímetro más agua pesada 111,88 g, entonces la masa de agua fue 111.88 4.65 = 107.23 g.

• Calcular el calor ganado por el calorímetro, Q, según la ecuación Q = m c delta(T), donde m representa la masa de agua calculada en el paso 2, c representa la capacidad calorífica del agua, o 4,184 julios por gramo por grado Celsius, J/gC, y delta(T) representa el cambio de temperatura calculado en el paso 1 (ver referencia 3, ecuación 1). Continuando con el ejemplo de los pasos 1 y 2, Q = 107,23 g 4.184 J/gC 9,6 C = 4.3 x 10 ^ 3 J o 4.3 kJ. Esto representa el calor absorbido por el calorímetro.


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