1. Objetivo de la práctica
En esta práctica haremos uso del equivalente en agua de un calorímetro para calcular el calor específico y la masa molar del metal que hiciésemos en clase, aplicando la ley de “Dulong y Petit”
Ley de Dulong y Petit: En 1819, los físicos franceses Dulong y Petit descubrieron que la capacidad calorífica molar de todos los metales es aproximadamente igual a 6 cal/mol sC, lo cual se puede comprobar a partir de la tabla de calores específicos, multiplicando el calor específico de cada metal por su masa molar “Cmetal x masa molar= 6cal/mol sC”
Por tanto el objetivo será determinar el calor específico y la masa molar de los metales que hiciésemos.


2. Materiales necesarios
- Calorímetro: 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 específico de un cuerpo, así como para medir las cantidades de calor que liberan o absorben los cuerpos.

Agitador: Un agitador es un instrumento, usado en los laboratorios de química, consiste en una varilla regularmente de vidrio que sirve para mezclar o revolver por medio de la agitación de algunas sustancias.
También sirve para introducir sustanciaslíquidas de alta reacción por medio de escurrimiento y evitar accidentes. Existen diferentes tipos de agitadores dependiendo de la aplicación pueden ser con parrilla o simples, y de diferentes velocidades.

- Vaso de precipitado de 200 ml: Un vaso de precipitados o vaso de precipitado es un recipiente cilíndrico de vidrio fino que se utiliza muy comúnmente en el laboratorio, sobre todo, para preparar o calentar sustancias y traspasar líquidos.


- Dos vasos de precipitado de 100 ml: Un vaso de precipitados o vaso de precipitado es un recipiente cilíndrico de vidrio fino que se utiliza muy comúnmente en el laboratorio, sobre todo, para preparar o calentar sustancias y traspasar líquidos.


- Probeta: La probeta o cilindro graduada es un instrumento volumétrico, hecho de vidrio, que permite medir volúmenes y sirve para contener líquidos.

- Frasco lavador: También llamada frasco lavador y/o matraz de lavado, la piseta es un frasco cilíndrico de plástico o vidrio con pico largo, que se utiliza en el laboratorio de química o biología, para contener algún solvente, por lo general agua destilada o desmineralizada, aunque también solventes orgánicos como etanol, metanol, hexano, etc.


- Sustancias como Hierro, Cobre o Zinc: son los elementos químicos caracterizados por ser buenosconductores del calor y la electricidad. Poseen alta densidad y son sólidos en temperaturas normales (excepto el mercurio); sus sales forman iones electropositivos (cationes) en disolución.

- Termómetro: es un instrumento de medición de temperatura. Desde su invención ha evolucionado mucho, principalmente a partir del desarrollo de los termómetros electrónicos digitales.

- Báscula de laboratorio: es un aparato que sirve para pesar; esto es, para determinar el peso o la masa de los cuerpos

3. Procedimiento
Al poner en contacto una masa de metal caliente con otra masa conocida de agua a menos temperatura, se transferirá calor del metal al agua, de modo que Qcedido del metal=Qabsorbido del agua. El calor que se transfiere desde el metal no solo es absorbido por el agua, también hay tranferencia del calor al vaso de precipitado, al ambiente, etc. Hemos de intentar que la transferencia al ambiente sea mínima, sin embargo, tendremos que cuantificar la cantidad de calor que se transfiere al calorímetro (vaso de precipitados en el que se efectúa la mezcla). Supongamos que el calor que se transfiere al calorímetro es de 10 cal/sC. Se trata del mismo calor que se transferirá a 10 g de agua para elevar 1sC su temperatura. Por tanto, en ese caso, diríamos que el equivalente en agua delcalorímetro sería de 10 g de agua. Esta masa “adicional” habría que sumarla a la masa real de agua, de modo que, si tuviésemos 50 g, deberíamos contemplar una masa de 50 g + 10 g = 60 g de agua
Determinación del equivalente en agua del calorímetro:
1. Construye un calorímetro y vierte en su interior 40 mL de agua a temperatura ambiente. Introduce el termómetro sin que toque las paredes y anota la temperatura (T1), cuando se alcance el equilibrio
2. Calienta en otro vaso otros 40 mL de agua hasta que alcancen una temperatura de 30sC más alta (T2), añádelos al calorímetro, agita la mezcla y anota el tiempo.
3. Toma datos de la temperatura cada medio minuto durante 5 minutos y construye una gráfica temperatura-tiempo. Extrapola la gráfica a tiempo cero (momento de la mezcla). Esa será la temperatura de la mezcla (T’
4. Suponiendo que la densidad del agua es 1 g/mL y que su calor específico es 1 cal/gsC, Calcula el calor cedido por el agua caliente y el ganado por el agua fría, aplicando la expresión Q=m x Cesp x (T’-T1). La diferencia que surja entre estas dos cantidades será el calor absorbido por el calorímetro al pasar su temperatura desde la inicial, T1, hasta la de equilibrio T’. Por tanto, la cantidad de calor absorbida por el calorímetro para aumentar un grado sutemperatura (equivalente en agua del calorímetro) será; “equiv=Qcal T’-T1)

Calor específico de metales:
1. Vierte 50 mL de agua a temperatura ambiente en el calorímetro y anota su temperatura, cuando llegue al equilibrio
2. Pesa unos 50 g de cobre o hierro granulado e introdúcelos en un tubo de ensayo.
3. Mete ese en un vaso de agua hirviendo de modo que la muestra de metal quede totalmente sumergida
4. Con un termómetro introducido en la muestra metálica (sin tocar las paredes del tubo) anota la temperatura máx alcanzada por la muestra.
5. Introduce rápidamente el tubo de ensayo en el calorímetro y agita. Lee la temperatura cada medio minuto. Elige la mayor de ellas.
6. Calcula el calor específico del metal.


4. Cálculos
1 Determinar el equivalente en agua del calorímetro se consigue hallando la diferencia entre el calor cedido por el agua caliente y el absorbido por el agua a temperatura ambiente.
Qcedido=m x Ce x (T’-T1)= 
- Masa = Volumen x Densidad = 40mL x 1g/mL = 40g; :1000 = 0,04 kg
- T’ = 30sC + 273 = 303 K
- T1 = 26sC + 273 = 299 K
- Ce = 4180 J/kg.K
= 0,04kg x 4180J/kg.K x (303K – 299K) = 668,8J
Qabsorbido = m x Ce x (T1- T’)= 
- Masa = Volumen x Densidad = 40mL x 1g/mL = 40g = 0,04 kg
- T’ = 23sC + 273 = 296,5K
- T1 = 26sC + 273 = 299K
- Ce =4180 J/kg.K
= 0,04kg x 4180J/kg.K x (299K – 296.5K)= 418J
Por lo tanto, el calor absorbido por el calorímetro es:
Qcal = Qcedido – Qabsorbido = 668,8J – 418J = 250,8J
Dado que la temperatura inicial del calorímetro era la misma que la del agua fría (296.5K) se puede determinar que su equivalente en agua es:
Equivcal = Qcal/(Te- T0) = 250,8/(299-296.5) = 100g
2.- Es posible hallar el calor específico de un metal a partir de esta expresión: Calor cedido por el metal (Q1)= Calor absorbido por el calorímetro y el agua (Q2)
Q1 = m1 x Ce metal x (T’1-T1), donde:
M1= masa del metal = 50g : 1000 = 0,050kg
T’= 94sC + 273 = 367K
T1= 39sC + 273 = 312K
Q2 = m2 x Ce agua x (T1 –T’2), donde:
M2= masa de agua + equivalente del calorímetro = 50g + 100g = 0,150kg
T’= 25sC + 273 = 298K
T1= 39sC + 273 = 312K
Ce agua = 4180 J/kg.K
Por tanto:
Ce Fe = [m2 x Ce agua x (Te –T02)] / [ m1 x (T01-Te)] = [0,15 x 4180 x (312-298)] / 0,05 x (367-312) = 3192 J/kg.K

5. Conclusión
Práctica interesante, ya que gracias a ella podemos determinar el calor específico y la masa molar de algunos metales. La pena de la práctica fue el tiempo escaso que tuvimos para hacerla, y los fallos técnicos a la hora de no cerrar bien el calorímetro, ya que esto puede que no nos saliese bien la práctica.