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252 CAPÍTULO 6 Termoquímica

Como en el caso del calorímetro a volumen constante, consideramos el calorímetro como
Termómetro
sistema aislado . Además, la pequeña capacidad calorífi ca de los vasos de espuma de po-
Vasos de espuma Agitador liestireno es despreciable en los cálculos. En la tabla 6.3 se muestran algunas reacciones
de poliestireno estudiadas con el calorímetro a presión constante.

Ejemplo 6.7
Una granalla de plomo (Pb) con una masa de 26.47 g a 89.988C se colocó en un calorímetro
a presión constante de capacidad calorífi ca despreciable que contenía 100.0 mL de agua. La
Mezcla de temperatura del agua se elevó de 22.508C a 23.178C. ¿Cuál es el calor específi co de la gra-
reacción nalla de plomo?

Estrategia A continuación se presenta un diagrama de las condiciones iniciales y fi nales:

Figura 6.9 Calorímetro a
presión constante elaborado con
dos vasos desechables de
espuma de poliestireno. El vaso
exterior ayuda a aislar la mezcla
en reacción de los alrededores. Se
mezclan cuidadosamente en el
calorímetro volúmenes conocidos
de dos disoluciones que contienen Conocemos las masas del agua y de la granalla de plomo, así como la temperatura inicial y
los reactivos a la misma fi nal. Suponiendo que no se pierde calor a los alrededores, podemos igualar la pérdida de
temperatura. El calor que se
produce o absorbe debido a la calor de la granalla de plomo con el calor ganado por el agua. Conociendo el calor específi -
reacción se puede determinar al co del agua, podemos calcular entonces el calor específi co del plomo.
medir el cambio en la
temperatura. Solución Si se considera al calorímetro como un sistema aislado (no se transfi ere calor a
los alrededores), podemos escribir
q Pb 1 q H 2 O 5 0
o q Pb 52q H 2 O
El calor que el agua ganó está dado por

q H 2 O 5 ms¢t

donde m y s son la masa y el calor específi co y Dt 5 t fi nal 2 t inicial . Por lo tanto,

q H 2 O 5 (100.0 g)(4.184 J/g ? °C)(23.17°C 2 22.50°C)
5 280.3 J
Como la pérdida de calor por parte de la granalla de plomo es igual al calor que ganó el
agua, entonces q Pb 5 2280.3 J. Para encontrar el valor del calor específi co del Pb, escribi-
mos
q Pb 5 ms¢t
2280.3 J 5 (26.47 g)(s)(23.17°C 2 89.98°C)
Problema similar: 6.88. s 5 0.158 J/g ? °C

Ejercicio de práctica Una bola de acero inoxidable de 30.14 g a 117.828C se coloca en
un calorímetro a presión constante que contiene 120.0 mL de agua a 18.448C. Si el calor
específi co de la bola es de 0.474 J/g ? 8C, calcule la temperatura fi nal del agua. Suponga que
el calorímetro tiene una capacidad calorífi ca despreciable.