Calorimetría

En ocaciones, es de mayor interés estudiar los cambios de calor que los cambios de masa en un reacción. Cuando quemamos propano, nos interesa mas el calor que desprende que los residuos que son CO2 y H2O.

La calorimetría es la medición de los cambios de calor, y para ello es necesario conocer dos conceptos fundamentales:

• Calor Específico.
• Capacidad calorífica.

El calor especifico, que representamos con "s", de una sustancia es la cantidad de calor que se requiere para elevar un grado Celsius un gramo de dicha sustancia. sus unidades son J/g · ºC, es decir Joul sobre gramo por grado celsius.

Mientras que la capacidad calorífica (representada por "C") de una sustancia es la cantidad de calor que requiere para elevar un grado Celsius determinada cantidad de sustancia. Se mide en J/ºC.

La relación entre el calor especifico y la capacidad calorífica esta dada por:

C = ms

Capacidad calorífica es igual a masa por calor especifico. Tiene mucho sentido si sabemos que "s" es la cantidad de calor que se requiere para elevar 1ºC por gramo, para saber la cantidad de calor se requiere para elevar 1ºC una cantidad diferente de sustancia lo multiplicamos por masa y obtendremos "C".

Pongamos un ejemplo. Conocemos que el calor especifico (s) del agua es 4.184J/g·ºC. Si quisiéramos saber la capacidad calorífica de 12.0 g de Agua. Hacemos lo siguiente:

C = (4.184 J/g·ºC)(12.0g)

C = 50.21 J/ºC

Lo que quiere decir que para que una muestra 12.0 g de H2O se eleve 1ºC es necesario proporcionarle 50.21 J de energía (calor).

Si conocemos el calor especifico y masa de una sustancia entonces la variación de temperatura ( ΔT ) indicará la cantidad de calor liberado o absorbido en un proceso en particular.

q = msΔT

q= CΔT

q = calor

m = masa

ΔT = variación de temperatura ( Tfinal - Tinicial)

Además, q es positivo para procesos endotérmicos ( absorben calor ) y q será negativo para procesos exotérmico (desprenden calor).