Experimentos de calorimetría con vasos de poliestireno
Escrito por Adelaide Tresor ; última actualización: February 01, 2018
Los vasos de poliestireno son fácilmente accesibles para los profesores de escuelas públicas y educadores en el hogar, y funcionarán de forma efectiva como calorímetros en experimentos comunes de química. Una gama de aplicaciones prácticas para la determinación de valores, ecuaciones y fórmulas sobre el calor específico y la transferencia de energía pueden ilustrarse a bajo costo en experimentos de calorimetría mediante el uso de vasos de poliestireno.
Capacidad térmica
Sella la abertura para beber de la tapa de una vaso para café. Haz unas perforaciones pequeñas en la tapa para introducir un termómetro de un lado y un agitador de madera del otro lado. Agrega agua del grifo al vaso hasta llenarlo exactamente a la mitad y anota la masa del agua de la llave. Coloca la tapa sobre el vaso y ciérralo bien. Anota la temperatura del agua y quita la tapa. Llena el resto del vaso con agua hirviendo, con una masa equivalente a la del agua del grifo y cambia la tapa. Anota el cambio de temperatura. Usa la fórmula correspondiente de tu libro de texto para determinar la capacidad térmica específica de un calorímetro de poliestireno.
Entalpía de disolución
Llena el vaso hasta la mitad con agua y anota la temperatura. Divide el espacio restante en el vaso entre dos para determinar las cantidades iguales de nitrato de amonio y ácido clorhídrico necesarias para llenar el vaso. Usa estas medidas para convertir las cantidades en moles. Agrega el nitrato y el ácido al calorímetro y mide el cambio de temperatura respectivo. Calcula la entalpía de solvatación dividiendo el calor de la reacción en el calorímetro entre la cantidad de moles de nitrato de amonio y ácido clorhídrico que se agregaron al agua del grifo.
Calor específico del metal
Reúne muestras líquidas de cinco tipos de metales. Lleva a cabo experimentos por separado para combinar agua con cada uno de los metales en el calorímetro. Anota el volumen, la temperatura inicial de cada solución y la temperatura más alta alcanzada después de que las las soluciones se mezclan. Convierte el volumen a gramos y determina el cambio de temperatura restando las temperaturas inicial y final. Calcula el calor específico del metal usando la fórmula de calor específico de tu libro de texto. Compara tus datos con una tabla de calor específico, la cual también debería estar disponible en tu libro de texto, para determinar si los resultados de tu calorímetro de poliestireno son correctos.
Calor específico y latente
Usa un calorímetro de madera para que los estudiantes puedan comparar la eficiencia de los calorímetros de poliestireno contra los calorímetros profesionales. Proporciona muestras de metales comunes como el aluminio o el hierro. Coloca los metales en un baño de agua caliente hasta que alcancen su temperatura de equilibro. Haz que los estudiantes agreguen muestras de metal a los vasos de Poliestireno mientras que el profesor agrega una muestra al calorímetro de madera. Anota la temperatura y calcula el calor específico del metal. Compara los resultados de los estudiantes con los resultados del profesor para determinar la precisión de los datos. Repite el experimento para determinar el calor latente de fusión reemplazando las muestras de metal con cubos de hielo.
