• Author / Uploaded
• Rafael Fonseca Martinez

Citation preview

UNIVERSIDAD DEL ATLANTICO Departamento de química Laboratorio de fisicoquímica Doc.: Grey Castellar CALIBRACION DEL CALORIMETRO Y DETERMINACION DEL CALOR LATENTE DE FUSION Delcy De la cruz, Rafael Fonseca, Jesica racedo Luis rodelo -------------------------------------------------------------------------------------------------------------RESUMEN El calor de cambio de estado es la energía requerida por una sustancia para cambiar de fase, de sólido a líquido (calor de fusión). Cuando se sumista calor a un cuerpo a presión constante, el resultado es un incremento de la temperatura del cuerpo. De todas formas, a veces, un cuerpo puede absorber grandes cantidades de calor sin variar la temperatura. Esto ocurre durante un cambio de fase, es decir cuando la condición física de la sustancia está variando de una forma a otra. Los cambios de un estado a otro van acompañados de absorción o desprendimiento de calor, pero la temperatura se mantiene constante. Son profundas alteraciones de las fuerzas moleculares. En la fusión se altera la regularidad de la conformación cristalina del sólido. Del mismo modo si se calienta, una mezcla de hielo y agua su temperatura no cambia hasta que se funde todo el hielo. El calor latente absorbido se emplea para vencer las fuerzas que mantienen unidas las partículas del hielo y se almacena como energía en el agua. Palabras claves: calor latente, temperatura, fusión, hielo y agua. INTRODUCCION 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. Los calorímetros suelen incluir su equivalente, para facilitar cálculos. El equivalente en agua del calorímetro es la masa de agua que se comportaría igual que el calorímetro y que perdería igual calor en las mismas circunstancias. De esta forma, sólo hay que sumar al agua la cantidad de equivalentes.

El calor latente de una sustancia se define como la energía calorífica necesaria para que cierta masa de esa sustancia cambie de estado. Si la sustancia se encuentra inicialmente en estado sólido y pasa a líquido, se hablaría de calor latente de fusión (Lf) El calor latente es la energía requerida por una cantidad de sustancia para cambiar de fase, de sólido a líquido (calor de fusión) o de líquido a gaseoso (calor de vaporización). Cuando se aplica calor al hielo, va ascendiendo su temperatura hasta que llega a 0 °C (temperatura de cambio de fase), a partir de entonces, aun cuando se le siga aplicando calor, la temperatura no cambia hasta que se haya

fundido del todo. Esto se debe a que el calor se emplea en la fusión del hielo.

(sugerencia 50 ml) a 70 oC (Tc) y se añadió al calorímetro y se agito.

Una sustancia experimenta un cambio de temperatura cuando absorbe o cede calor al ambiente que le rodea. Sin embargo, cuando una sustancia cambia de fase absorbe o cede calor sin que se produzca un cambio de su temperatura. El calor Q que es necesario aportar para que una masa m de cierta sustancia cambie de fase es igual a: Q=mL, donde L se denomina calor latente de la sustancia y depende del tipo de cambio de fase. Para que el agua cambie de sólido (hielo) a líquido, a 0ºC se necesitan 334000 J/kg o 334 kJ/kg [1].

Calor latente de Fusión

MATERIALES Y PROCEDIMIENTO Vaso de precipitado Termómetro Calorímetro Mechero Agua destilada Hielo Calibración Calorímetro La calibración es hecha por la mezcla, Las dos cantidades conocidas de agua fría y caliente dan como resultado la temperatura de equilibrio. Evitar en lo más posible el escape de vapor por parte del calorímetro bien sellado. Equivalente en agua del calorímetro. K. Para determino experimentalmente la magnitud tomándose dos muestras de agua destilada cada una de ellas de igual cantidad. Se tomó 50 mL de agua, que se conservó a la temperatura ambiente y se vierto en el calorímetro dejándose se equilibre la temperatura (Tf). Luego Se tomó un volumen de agua exacto

Se adiciono al calorímetro 100 mL de H2O. Posteriormente se midió y se registró la temperatura del H2O (TLiquido). Luego, se pesó un cubo de hielo, midió y se registró la temperatura del cubo de hielo (THielo). Después, se agregó el cubo de hielo al calorímetro. Finalmente, se midio y se registró la temperatura cuando el cubo de hielo se derrita (TFinal) y la temperatura sea constante. Determinación del peso del hielo: Registre el peso del calorímetro vacío y luego pese el calorímetro con los 100 mL de agua. Agregue el cubo de hielo al calorímetro con agua, espere a que se derrita el hielo y pesar el calorímetro.

RESULTADOS Y DISCUSION

CONCLUSION Gracias a lo realizado en el experimento podemos ver cómo es que se comportan los cambios de fase de un sólido desde cómo es que influye en su pérdida de masa, así como es que experimental mente nos acercamos al valor teórico de la entalpia del calor latente de fusión del hielo. Si la cantidad de hielo es pequeña se obtiene mayor exactitud en la medición. También es importante hacer la medición rápido y teniendo el calorímetro cerrado. Por otro lado aprendimos como calcular el calor especifico de un sólido en este caso del hielo, aunque se pudo haber llegado a un valor más aproximado

si no hubiéramos cometidos algunos errores de medición de la temperatura, al igual que la del tiempo e incluso en la toma de medidas de las masas que se indican. Por lo que para nuestro punto de vista este tipo de prácticas nos ayudan para comprender mejor los temas vistos en la teórica y como es que estos problemas de comportan en la realidad involucrando el medio en el cual se realizan los experimentos y los factores que influyen y como es que afectan el resultado del mismo. Para mejorar ésta práctica se propone medir también la capacidad calorífica del calorímetro y cortar el hielo en trozos más pequeños. El diseño experimental debe procurar que se use un rango aproximado del tamaño de los cubos de hielo para evitar diferencias significativas entre experimentos. En resumen, podemos concluir que el experimento ha sido bueno y que se han alcanzado los objetivos de obtener el

equivalente en agua del calorímetro, la determinación de los calores específicos de los sólidos con un margen de incertidumbre relativamente bajo, así como su posterior identificación a partir de los valores tabulados BIBLIOGRAFIA [1]. Zemansky, M. y Dittman, R. (1985). Calor y termodinámica (6ª ed.). México: Editorial McGraw-Hill. ISBN: 968-451-631-2, pág. 205-222 Burbano de Ercilla S. (2002). Física general (32ª edición). México, D.F.: Editorial Tébar, S.L., pág. 93-101