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17.4 La medición del calor 357
Figura 17.4 El calorímetro de laboratorio. (Central Scientific Co.)
por conducción, (2) el espacio cerrado entre las paredes del recipiente impide la pérdida de
calor por corrientes de aire, y (3) un recipiente de metal muy bien pulido reduce la pérdida
de calor por radiación. Estos tres métodos de transferencia de calor se estudiarán en el siguiente
capítulo. La tapa de madera L tiene orificios en su parte superior para poder introducir
un termómetro y un agitador de aluminio.
Ejem plo 17.3
En un experimento de laboratorio, se utiliza un calorímetro para determinar el calor específico
del hierro. Se colocan 80 g de balines de hierro seco en la taza y se calienta a 95°C.
La masa de la taza interior de aluminio con un agitador del mismo material es de 60 g. El
calorímetro se llena parcialmente con 150 g de agua a 18°C. Los balines calientes se vacían
rápidamente en la taza y se sella el calorímetro, como muestra la figura 17.5. Después
que el sistema ha alcanzado el equilibrio térmico, la temperatura final es 22°C. Calcule el
calor específico del hierro.
Plan: La pérdida de calor del hierro debe ser igual al calor ganado por el agua más el calor
ganado por la taza y el agitador de aluminio. Supondremos que la temperatura inicial de la
taza es la misma que la del agua y del agitador (18°C). Cuando escribimos la ecuación de
la conservación, el calor específico del hierro queda como el único valor desconocido.
Solución: Al organizar los datos conocidos tenemos
Dados: mFe = 80 g, mM = 60 g, ma = 150 g, ías,ua = ?A, = °C, íFe = 95°C, te = 22°C
Figura 17.5 Un calorímetro puede utilizarse para determinar el calor específico de una sustancia.