Calorimetría

Es sabiendo que, para calentar un cuerpo o una sustancia cualquiera, debemos exponerla a la acción del calor o bien al contacto con otro cuerpo o medio que se encuentre a mayor temperatura que él.

Ocurre entonces que, si los líquidos de dos recipientes que están a distinta temperatura se ponen en contacto (se mezclan), alcanzan un estado térmico común. Explicamos este fenómeno diciendo:

• El cuerpo más caliente cede calor al más frío.

• El más frío recibe o absorbe calor del más caliente.

Por ello diremos:

El calor es lo que absorbe (o cede) un cuerpo para aumentar (o disminuir) su temperatura.

A fin de obtener una idea más precisa de calor, recordemos que, por acción del calor,

• Se dilatan los cuerpos, originando fuerzas de tracción de suma importancia.

• Se funden sólidos.

• El vapor de agua da una caldera aumenta la presión y esto provoca el movimiento de los émbolos de una locomotora.

Estos ejemplos manifiestan que el calor puede originar trabajo o trasformarse en él.

Cuando se infla el neumático de la bicicleta o se martilla un clavo, notamos que el tuvo del inflador o la cabeza del clavo se han calentado; es que el calor es una forma de energía.

Por lo tanto podríamos expresar que:

El calor es una forma de energía capaz de calentar los cuerpos.

Calorímetro

Los calorímetros son aparatos destinados a establecer la cantidad de calor que absorbe o cede un cuerpo al variar su temperatura.

Existen entre otros tipos, el calorímetro de las mezclas y el calorímetro de hielo.

Conocida la cantidad de calor ganada o perdida, la mas del cuerpo, y la variación de la temperatura, puede entonces determinarse el calor especifico de la sustancia.

Calorímetro de las mezclas:

En la figura 1(Pág. 7) hemos esquematizado un calorímetro de las mezclas que consta de:

• Un recipiente de latón, bien pulido exteriormente (para evitar perdidas de calor por adicción) en el cual se colocara una masa determinada de agua.

• Un recipiente que contiene a aquel. Ambos recipientes con sus correspondientes tapas; así se logra aislar lo mejor posible el recipiente, del exterior.

• Un agitador y un termómetro muy sensible.

Determinación del calor especifico de una sustancia

Con el calorímetro de las mezclas se procede así:

• 1. Se coloca en el vaso una cantidad conocida de agua. El termómetro indicara su temperatura, por ejemplo: 15°C

• 2. Se introduce luego un cuerpo cualquiera de masa m, conocida, y que esta a una temperatura dada, por ejemplo: 100°C.

• 3. Tapamos perfectamente los dos vasos, y con el agitador tratamos de que toda la masa de agua alcance una temperatura uniforme.

• 4. Durante el proceso de agitado estaremos observando detenidamente el termómetro. La columna mercurial comienza a ascender, pues el cuerpo a 100°C cede calor al agua y la calienta.

• 5. Llegara un momento en que el termómetro no asciende as. En ese instante anotamos la temperatura que es la llamada temperatura final, por ejemplo: 47°C

Calorímetro de hielo

Está basado en la masa de hielo que se ha fundido al entraren contacto con un cuerpo a mayor temperatura; es decir, reemplaza el agua por hielo.

El calor especifico de sólidos y líquidos.

Los numerosos experimentos realizados permiten establecer que:

• a) En general, el calor especifico de los sólidos y líquidos es menor que el de agua, considerado como unidad.

• b) El calor especifico de un sólido varia la temperatura. A mayor temperatura, mayor calor especifico.

• c) En los líquidos, este aumento de calor específico es mucho más rápido.

El litio (sobre los 100°C) anhídrido sulfuroso (sobre 180°C) son exportaciones a lo expuesto.

• d) El calor específico de un líquido a la temperatura de solidificación es mayor que la del sólido correspondiente.

Ver imagen 3(Pág. 9) de calorímetro de hielo.