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Calorimetría

A partir de 20 °C, se genera calor de manera constante durante 20 s y se observa hasta 120 s. Cuando se activa la disipación, se libera calor al entorno durante y después del calentamiento.

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    A partir de 20 °C, se genera calor de manera constante durante 20 s y se observa hasta 120 s. Cuando se activa la disipación, se libera calor al entorno durante y después del calentamiento. También puedes experimentar con los números y controles a continuación.

    Química / Termoquímica / Principios y Exploración

    Calorimetría: principios y exploración

    Al estimar el calor liberado por la reacción como aumento de temperatura de la solución, también se debe considerar el calor recibido por el calorímetro y el calor perdido al entorno. Cambie los moles de reacción, la masa de la solución, la capacidad calorífica del calorímetro y la cantidad de sustancia en moles por enfriamiento. Esta actividad compara la temperatura más alta observada con el valor corregido por la curva de enfriamiento.

    ¿Cómo funciona?

    La pérdida de calor reduce el aumento de temperatura observado. La extrapolación de la curva de enfriamiento se aproxima a la pérdida, pero persisten valores atípicos y residuales.

    Relación clave

    −nΔH = (m·c + Ccal)ΔT

    Prueba esta investigación

    1. A partir de 20 °C, se genera calor de manera constante durante 20 s y se observa hasta 120 s. Cuando se activa la disipación, se libera calor al entorno durante y después del calentamiento.
    2. Registre la misma respuesta como sin pérdida o presencia de pérdida y compare la temperatura más alta observada y la temperatura de corrección de extrapolación con el valor atípico.
    3. Compare el cambio de temperatura cambiando solo el número de moles o la capacidad calorimétrica.

    Interpretación de resultados

    ¿Cuál es la capacidad calorífica total de la solución y el calorímetro?

    La solución y el recipiente reciben juntos el calor de reacción. qSolución=−nΔH=(mc+Ccal)ΔT y el signo de q es opuesto al de la reacción.

    Supuestos y limitaciones

    Es una hipotética reacción exotérmica. Supongamos c = 4,18 J/(g·K), ambiente/inicial 20 °C, tiempo de reacción 20 s, mezcla perfecta, velocidad de generación de calor constante. La pérdida es el enfriamiento newtoniano con dT/dt=q̇/C−0.020(T−20). La temperatura a la que la curva de enfriamiento regresa a los 10 s en medio de la reacción se expresa como la temperatura de corrección de extrapolación más alta. Esta aproximación no es la temperatura máxima real y excluye las velocidades de reacción reales, la evaporación y los retrasos del termómetro.