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Calor específico de un metal

Un metal caliente de masa conocida se sumerge en agua fría. Registre la temperatura de equilibrio T_f (ruido del termómetro) y determine el calor específico del metal a partir del balance de calor.

Escuela· 28 min

Objetivo

Determinar el calor específico del metal c_m a partir de m_m, m_w, c_w conocidos, las temperaturas iniciales T_m, T_w y la T_f medida.

Material

  • Calorímetro (vaso con agua)
  • Muestra de metal
  • Termómetro

Experimento

Teoría

Balance de calor (sin pérdidas al calorímetro): c_m m_m (T_m − T_f) = c_w m_w (T_f − T_w), de donde c_m = m_w c_w (T_f − T_w) / (m_m (T_m − T_f)). Aquí c_w = 4186 J/(kg·K).

Procedimiento

  1. Las masas y las temperaturas iniciales las fija el modelo (metal a 80 °C, agua a 20 °C).
  2. Pulse «Registrar medición» para leer T_f (pequeña dispersión aleatoria del termómetro).
  3. En la tabla se calcula c_m a partir de T_f. Repita al menos 5 ensayos y tome la media muestral.
  4. Compare la media de c_m con el valor de referencia (aluminio) y formule la conclusión.

Conclusión

El calor específico medio coincide con el del aluminio típico dentro de la tolerancia. Las principales incertidumbres: ruido del termómetro, la capacidad térmica del vaso y las pérdidas de calor al entorno.