¿En qué consiste el equilibrio térmico?

Este fenómeno puede explicarse microscópicamente, comprendiendo primero que el grado de calor (temperatura) de los objetos tiene que ver con la energía cinética promedio de sus partículas, sean átomos, moléculas, o los que convenga considerar. Este promedio es lo que comúnmente se llama en física «energía interna», por lo que a mayor energía cinética mayor energía interna y mayor temperatura del sistema.

Esa energía cinética al no ser estacionaria (que no se queda necesariamente dentro del objeto) es posible entender que dos cuerpos en contacto continúan intercambiando energía a medida que el tiempo transcurre. Y así, el punto de equilibrio térmico se alcanza cuando la energía cinética compartida entre ambos cuerpos se distribuye a lo largo de todo el sistema, o sea, de ambos cuerpos que pasan a operar como un sistema termodinámico único, dotado de una misma cantidad de energía interna y, por ende, de temperatura.

Podemos calcular la cantidad de calor que una sustancia ganó o perdió usando su calor específico junto con mediciones de su masa y del cambio de temperatura, de la siguiente manera:

I. Determinación de los calores de Reacción experimentales para:

b) Reacción de disolución de NaOH(s) en HCl(ac)

III. Verificar de Ley de Hess

“El calor es la transferencia de energía a través de la frontera de un sistema debida a una diferencia de temperaturas" , en este caso se toma el calorímetro como el sistema en el cual se llevó a cabo las diferente reacciones presentadas con anterioridad.

En el libro Cengel , en la sección 4-3 en el capitulo de "calores especificos" se encuentra que el primer efecto observable de la transferencia de calor a un sistema, es el incremento de su temperatura. Hay que destacar que no siempre que entra una sustancia nueva en un sistema se produce un aumento de temperatura, depende de si también hay cambios de fase o se está realizando trabajo, o bien si existe una reacción química.

Suponiendo que la temperatura sí varía, y la cantidad de calor transferida es pequeña, la variación de temperatura es proporcional a ella, lo que se expresa matemáticamente como Q= C dT l, y aplicando esto los calores de las reacciones quedan de la siguiente manera:

1. En la primera reacción (NaOH con agua) da un valor de -32.7939 KJ /mol para el cambio de entalpía de reacción calculado experimentalmente. Al calcular el valor teórico con la bibliografía establecida (Felder R. & Rousseau R., 2004), da un valor de –42.902 KJ/mol, resultando un porcentaje de error de 23.55%.
2. En la segunda reacción (NaOH(s) y HCl (ac)) da un valor de -75.44347 KJ/mol para el cambio de entalpía de reacción calculado experimentalmente. Al calcular el valor teórico con la bibliografía establecida (Felder R. & Rousseau R., 2004) , da un valor de –104.14 KJ/mol, resultando un porcentaje de error de 27.55%.
3. En la tercera reacción (NaOH (ac) y HCl (ac)) da un valor de -31.667 KJ/mol para el cambio de entalpía de reacción calculado experimentalmente. Al calcular el valor teórico con la bibliografía establecida (Felder R. & Rousseau R., 2004) , da un valor de –62.552 KJ/mol, resultando un porcentaje de error de 48.29%.

De acuerdo con Pérez Montiel H. (2010) Al medir y comparar el valor verdadero o exacto de una magnitud y el valor obtenido siempre habrá una diferencia llamada error. Por lo tanto, al no existir una medición exacta debemos procurar reducir al mínimo el error, empleando técnicas adecuadas y aparatos o instrumentos cuya precisión nos permitan obtener resultados satisfactorios. Los porcentaje de error mayores a 6% se consideran errores humanos.

Mas sin embargo durante el proceso de experimentación se hizo evidente que la capacidad calorífica del calorímetro fue generando porcentajes de error cada vez mas altos, dato que se refleja de igual forma en los porcentajes de error obtenidos, esto nos podría decir que la capacidad calorífica del calorífero no es constante, una situación que es producto de los materiales utilizados para la elaboración de dichos instrumentos lo que se sumaria a una mala ejecución de la practica.

Tambien cabe mencionar que para varios de los analisis realizados se hicieron pensados en condiciones ideales como presion 1 atm y 25 C y en soluciones 100% puras, en este caso las pruebas se hicieron a 19 °C y las soluciones se consideraron como exactas en su concentración.