Estudio cualitativo del calor específico de dos sustancias

Objetivo

Estudiar cualitativamente el aumento de temperatura que experimentan dos sustancias de masas iguales, al suministrarles la misma cantidad de calor.

Procedimiento

En dos recipientes diferentes, colocamos la misma masa de agua que de glicerina, por ejemplo 60g. Ver figura 1.

Si no dispones de una balanza para medir los 60g de cada sustancia recuerda que también puedes medir el volumen que representan esos 60g en cada sustancia utilizando una probeta. Por ejemplo para el agua serán 60 mL mientras que para la glicerina serán 47,6 mL, dado que la densidad del agua es de 1g/mL mientras que la densidad de la glicerina es de 1,26g/mL.

Figura 1.
Representación del experimento

Tomamos y registramos las temperaturas iniciales, seguramente, ambos sistemas tendrán el mismo valor, dado que tanto la glicerina como el agua están expuestos a la temperatura del ambiente, 

Al encender los mecheros, toma y registra la temperatura cada 1 min, tanto del agua como de la glicerina, en el mismo momento, deberás ayudarte con un compañero para poder hacerlo simultaneamente.

Figura 2.
Gráfica y Tabla de Datos del experimento

Mantén los termómetros siempre dentro de los recipientes, no debes sacarlo para tomar la temperatura ya que variará inmediatamente su medida, recuerda, es un termómetro de laboratorio y el bulbo de éste debe permanecer en contacto térmico con el sistema que medimos.

A medida que vamos registrando los valores de temperatura registramos los datos en una tabla como muestra la figura 2. Con los datos de la tabla realizamos una gráfica, de temperatura en función del tiempo, tanto para el agua como para la glicerina.

Observaciones

Al suministrar calor, aumenta la temperatura (observación que ya habíamos notado en el experimento de "Transferencia de energía mediante calor")

La temperatura del agua no se incrementa de la misma manera que la glicerina

La temperatura de la glicerina se ve afectada en mayor medida que la del agua, con la misma cantidad de calor suministrada

Conclusiones

Las sustancias poseen una propiedad que es específica de cada una, que determina cual será el aumento de temperatura al absorber cierta cantidad calor, de una cantidad determinada de masa, esa propiedad específica se denomina, calor específico.

Por ejemplo, el calor específico del agua es de 1cal/g°C, esto significa que al suministrar 1cal de calor a 1g de agua la temperatura aumenta 1°C. El calor específico de la gilcerina es de 0,58cal/g°C esto significa que al suministrar 0,58cal (casi la mitad que al agua) a 1g de glicerina (la misma cantidad que el agua) la temperatura aumenta 1°C.

¡¡¡¡EL AUMENTO DE TEMPERATURA ES EL MISMO A PESAR DE QUE LE SUMINISTRAMOS CASI LA MITAD DE CALOR!!!!

O sea que la glicerina necesita menos energía para elevar su temperatura 1°C, mientras que para 1g de glicerina se necesitan 0,58 para el agua se necesita una 1cal, podemos decir que la glicerina aumenta su temperatura "mas fácilmente" que el agua.

ENTONCES

Cuanto menor sea el calor específico, mayor será el aumento de temperatura al suministrar calor

Debemos decir, que -aunque no probamos en este experimento con otras sustancias, mas que con agua y glicerina-, ninguna sustancia aumenta su temperatura de la misma manera al absorber la misma cantidad de calor.

Figura 2. La temperatura del hierro y del agua tenían
la misma temperatura antes de calentarlas. El hierro
alcanza una temperatura mucho mayor que el agua.

Cuando dos cuerpos de masas iguales reciben iguales cantidades de calor, el de menor calor específico tiene un mayor aumento de temperatura.

Observando la figura: el calor específico del agua es ¿mayor menor o igual que el del hierro?

Luego de de responder averigua el calor específico del hierro.