01 Reconocimiento de Laboratorio

TÉCNICA DE LABORATORIO N° 01 SISTEMA DE GESTIÓN DE LABORATORIOS FACULTAD DE CIENCIAS ELABORADO POR: ING. HUGO CALDERON

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TÉCNICA DE LABORATORIO N° 01

SISTEMA DE GESTIÓN DE LABORATORIOS FACULTAD DE CIENCIAS

ELABORADO POR: ING. HUGO CALDERON FECHA: OCTUBRE 2017 REVISADO: ING. TEOBALDO PATIÑO APROBADO: ING. MAYRA ZAMBRANO. FECHA: OCTUBRE 2017

GUIA DE PRACTICA DE RECONOCIMIENTO DE LABORATORIO

EDICIÓN : PRIMERA Página de Página 1 de 4

INFORME N°3 DETERMINAR EL CALOR LATENTE DE FUSIÓN DE HIELO

1 Objetivos: 1.1 General:

Medir por calorimetría el calor latente de fusión del hielo 1.2

Específicos:

Determinar la capacidad calorífica del hielo en un calorímetro Verificar experimentalmente las distintas ecuaciones de calor latente (Lf) Definir conceptos de calor, temperatura, calor específico y capacidad calorífica 2 Marco Teórico Referencial: 2.1 Marco Teórico:

La entalpía de fusión del hielo, ∆Hf, se define como1 la cantidad de calor necesaria para pasar la unidad de masa de hielo del estado sólido al líquido a la temperatura de fusión del mismo. Si la presión bajo la cual se produce el cambio de fase se mantiene constante e igual a 1 atmósfera, la temperatura de fusión también se mantiene constante y es igual a 0ºC. (∆Hf también solía denominarse calor “latente” de fusión ya que, durante este cambio de estado, el calor que absorbe el hielo no origina cambio alguno de su temperatura, como si estuviera “oculto o escondido”). Al fundirse el hielo, esta ganancia de energía se transforma en el trabajo de contracción de volumen (el hielo es menos denso que el agua a la misma temperatura) y, sobre todo, en aumentar su entropía (o desorden interno). Cuando una masa m de hielo cambia de estado sólido al líquido, a presión y temperatura constantes, absorbe de su entorno una energía igual a: [14-1] (A presión atmosférica y 0ºC,  ∆Hf = 79 kcal/kg = 333.5 kJ/kg ). Podemos determinar el calor latente de fusión del hielo, ∆Hf, midiendo cómo varía la temperatura de una mezcla de agua y hielo cuando éste se funde. Si no existen cambios de estado, el incremento de calor Q que absorbe o cede un cuerpo de masa m y de calor específico c, entre una temperatura inicial To y una temperatura final Tf , es: [14-2] (En el caso del agua, c = 1 cal/g ºC = 4184 J/kg K). 2 Para evitar intercambios de calor con el medio ambiente, debemos hacer la mezcla dentro de un calorímetro, el cual es, simplemente, un recipiente cerrado y térmicamente aislado con el exterior. Cuando en el interior de un calorímetro se coloca un líquido a temperatura distinta de la suya, el calorímetro LABORATORIO

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absorbe (o cede) algo de calor. A la hora de establecer el balance calorimétrico (calor cedido igual a calor absorbido) podemos imaginar que el calorímetro se comporta como una cantidad de agua adicional que se calentara o enfriara al mezclarse con diferentes masas de agua. Se define así el equivalente en agua del calorímetro (K), como la masa de agua que absorbería (o cedería) la misma cantidad de calor que el calorímetro, para modificar su temperatura desde la inicial del calorímetro hasta la final del mismo. Para determinar K, se mezclan masas de agua a distintas temperaturas, se mide la temperatura final de equilibrio, y se calcula el balance calorimétrico del proceso. Este procedimiento se denomina método de las mezclas y vamos a utilizarlo también para la determinación de ∆Hf (una vez conocido K) fundiendo un trozo de hielo en agua dentro del calorímetro y observando la variación de temperaturas hasta alcanzar el equilibrio térmico. Así el valor de ∆Hf se deducirá aplicando de nuevo la ley de conservación de la energía para un sistema aislado 2.2

Marco Referencial: La práctica de “DETERMINAR EL CALOR LATENTE DE FUSIÓN DE HIELO

” se llevó acabo el día 07 de Diciembre del 2018 en el Laboratorio de Físico-Químico Termodinámica y Corrosión de la Facultad de Ciencias de la Escuela de Ingeniería Química ubicada en la ESPOCH en la cuidad de Riobamba, ubicada en la panamericana 1

Sur km 1 2 cuyas coordenadas son 78°40ꞌ20″ y una altura de 2815 msnm. 3 Parte Experimental: 3.1 Sustancias y Reactivos:

 

3.2

Agua hielo Materiales y Equipos:

     

Calorímetro Termómetro Vaso de precipitación de 250 ml Probeta de 100 ml Balanza Reverbero

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3.3

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Procedimiento:

1. Caliente 100 g de agua (m1) aproximadamente a 60°C, viértalos en el calorímetro y tápelo, espere unos dos minutos y mida la temperatura del agua y regístrela como T1. 2. Adicione inmediatamente, al calorímetro, 100 g de hielo (m2) previamente secado con toalla de papel y homogenice la mezcla. Registre la temperatura final T2 más estable de la mezcla hielo y agua después de aproximadamente cinco minutos. 3. Calcule el calor de fusión de hielo sabiendo que: 4. Repita los pasos 1 a 3 para obtener un nuevo valor de Lf. 5. Compare su valor promedio de L con el dado en la literatura (334 J/g)

4 Cálculos y Resultados: 4.1 Datos Adic 4.2 Cálculos Específicos: 4.3 Resultados: 5 Errores: 5.1 Sistemáticos: 5.2 Aleatorios: 6

Discusión: (120 palabras)

7 Conclusiones y Recomendaciones: 7.1 Conclusiones: 7.2 Recomendaciones: 8

Aplicaciones:

9 Referencias Bibliográficas: 9.1 Citas: 9.2 Bibliografía: 9.3 Internet: 10 Cuestionario:



¿Qué es el calor latente de fusión? Para propósitos prácticos, ¿Cuál es la utilidad de conocer el calor latente de fusión de una sustancia? El calor latente de una sustancia es la cantidad de calor que se requiere para cambiar un gramo de solido a un gramo de liquido sin variar su temperatura. LABORATORIO

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La entalpia de fusión de hielo es la cantidad de calor requerida para fundir 1 mol de esta sustancia a presión de una atmosfera y a temperatura de fusion de (0°C). calcule la entalpia de fusión de hielo a partir del valor obtenido para el calor latente de fusión El calor latente de una sustancia es la cantidad de calor que se requiere para cambiar un gramo de solido a un gramo de líquido sin variar su temperatura. De la tabla II se observa que el calor latente de fusión del plomo es 5.5 cal/g y el del aluminio es de 94,5 cal/g. suponga que un experimento se calientan muestras de ambos metales y se alcanzan sus temperaturas de fusión. A partir de este momento, ¿cuál de los dos se funde completamente en menor tiempo? Razone su selección. ¿Cuál de los dos metales sería mejor para propósitos de construcción Respuesta Es que se funde primero es el plomo en menor tiempo ya que este metal es mas sensible al calor llegando a tener un calor latente de fusión de 5.5 cal/g El aluminio es un metal que sería más utilizado en la construcción debido a que resiste a altas temperaturas de fusión y llegando a ser el valor mas alto de entre estos dos metales de calor latente de 94,5 cal/g

11 ANEXOS RESUMEN (150 palabras) DESCRIPTORES

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