Divulgación Duda de calorimetría

[ignorante]

Hola amigos filofísicos. Compartiendo una duda más con ustedes: imaginemos los inicios de la calorimetría, cuando todavía no se determinaba el calor específico Ce de ninguna sustancia. Imaginemos que queremos utilizar por primera vez la fórmula Q=mCe(Tf-Ti) para calcular el calor Q transferido a una sustancia determinada. Para esto necesitamos conocer el Ce de la sustancia. Pero para conocer dicho Ce únicamente contamos con la misma fórmula Ce= Q/m(Tf-Ti). Pero así no podemos calcular Ce porque desconocemos Q (que es lo que originalmente queríamos calcular). Es decir, no podemos calcular Q porque desconocemos Ce; y no podemos calcular Ce porque desconocemos Q. ¿Cómo escapar de este círculo? Como siempre, gracias por sus respuestas.

[Laron]

Re: Duda de calorimetría

Mmm y tampoco se ha calculado la constante del calorímetro?

NaClu2 _/

[ignorante]

Re: Duda de calorimetría

Mmm y tampoco se ha calculado la constante del calorímetro?

Estoy suponiendo los inicios de la calorimetría, cuando nada se había calculado todavía.

[arivasm]

Re: Duda de calorimetría

Es decir, no podemos calcular Q porque desconocemos Ce; y no podemos calcular Ce porque desconocemos Q. ¿Cómo escapar de este círculo?

Tómese una substancia, por ejemplo agua, y defínase una unidad de calor, por ejemplo caloría, y dígase que es igual a la cantidad de calor necesaria para elevar 1 ºC la temperatura de 1 g de la substancia (bajo ciertas condiciones de presión y temperatura). A partir de ahí, por comparación con otras substancias/sistemas se determinan todas las demás capacidades caloríficas. De hecho, si no me equivoco, así fue como evolucionó la cuestión, hasta que Joule demostró la equivalencia entre calor y trabajo, lo que permitió la redefinición/equivalencia de las unidades de calor con las de energía.

[ignorante]

Re: Duda de calorimetría

A partir de ahí, por comparación con otras substancias/sistemas se determinan todas las demás capacidades caloríficas.

Gracias arivasm, pero de esto que señalas me surge otra duda: ¿cómo se realiza experimentalmente esta comparación con otras sustancias? Si sólo hemos definido el calor específico del agua, cómo trasladar esta definición a otras sustancias distintas, con otros calores específicos diferentes?

[arivasm]

Re: Duda de calorimetría

Sería un cálculo clásico de equilibrio térmico. Para simplificar las cosas imagina que lo siguiente que diré se hace en condiciones tales que no hay ninguna pérdida de calor, es decir, lo hacemos en el interior de un vaso cerrado que no absorbe calor (o si prefieres, lo hace en una cantidad despreciable). También valdría haber determinado previamente el equivalente en agua del recipiente, empleando un procedimiento similar al que voy a indicar, e incluirlo en el cálculo.

Introduces la substancia cuya capacidad calorífica quieres medir. Mides su temperatura inicial. Añades agua a una temperatura diferente, previamente determinada. Mides la temperatura de equilibrio. Como $C_{subst} (T_{in,subs} - T_f)=m_{agua} c_{agua} (T_f - T_{in,auga})$, puedes conocer la capacidad calorífica de la substancia.

[ignorante]

Re: Duda de calorimetría

Bien arivasm. Comprendo tu explicación y estoy de acuerdo. Gracias por ayudarme a salir del círculo calorífico-terrorífico.