Equilibrio Térmico
| Si ponemos en contacto dos sistemas que tienen distinta temperatura, cuando transcurre un determinado tiempo podemos observar que ambos sistemas están a la misma temperatura, es decir, están en equilibrio térmico. Lo que ha sucedido es que el sistema que está a mayor temperatura transfiere energía al que está a menor temperatura, y el resultado es que los dos sistemas alcanzan la misma temperatura. | ||
| Por lo tanto, el equilibrio térmico es la situación en la que dos o más sistemas tienen la misma temperatura. |
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| Se cumple que: - Qcedido = Qabsorbido , es decir, -mA · ceA · (T2 - T1) = mB· ceB · (T2 - T1) | ||
| Realiza las siguientes actividades interactivas e investiga los factores que pueden afectar al equilibrio térmico. |
| Calorimetría: Determinación del calor específico de un cuerpo | |||
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El tipo de calorímetro de uso más extendido consiste en un envase cerrado y perfectamente aislado (para reducir las pérdidas de energía con el exterior) con agua, un dispositivo para agitar y un termómetro. Un termo es un ejemplo de calorímetro.
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Si se mezcla en un calorímetro una cierta cantidad de plomo, m1, a una temperaturaT1, con una determinada cantidad de agua, m2, a una temperatura T2, la mezcla alcanza al poco tiempo el equilibrio térmico a una temperatura Teq (temperatura de equilibrio). El balance de energía es:
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| - Energía cedida por m1 = Energía absorbida por m2 |
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| - m1 · ce1 · (Teq - T1) = m2 · ce2 · (Teq - T1 ) |
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| De esta expresión podemos obtener el calor específico de una sustancia conociendo el de otra que está en equilibrio térmico con la primera. | |||
| Con la siguiente animación puedes calcular el calor específico de varias sustancias: | |||
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El calorímetro es un instrumento que sirve para medir las
cantidades de calor suministradas o recibidas por los cuerpos. Es decir, sirve para
determinar el calor especícico de un cuerpo, así como para medir las cantidades de calor
que liberan o absorben los cuerpos.
Actividad
Utilizando la simulación anterior calcula el calor específico de las sustancias A y D realizando dos experimentos con las siguientes condiciones:
Experimento 1: Se mezclan en el calorímetro 60 g de sustancia A a una temperatura incial de 96ºC con 50 g de agua a una tempertatura inicial de 25 ºC.
Experimento 2: Se mezclan en el calorímetro 28 g de sustancia D a una temperatura inicial de 35 ºC con 45 g de agua a una temperatura inicial de 38 ºC.