CURVA DE CALENTAMIENTO OBJETIVOS: 1- Determinar experimentalmente las curvas de calentamiento de diferentes sustancias.
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CURVA DE CALENTAMIENTO OBJETIVOS: 1- Determinar experimentalmente las curvas de calentamiento de diferentes sustancias. 2- Determinar los puntos de fusión y de ebullición de diferentes sustancias. 3- Estudiar algunos factores que intervienen en el calentamiento de una sustancia. 4- Calcular los calores específicos de diversas sustancias. 5- Determinar calores latentes de fusión y de ebullición.
MATERIAL Y PROCEDIMIENTO Termómetro digital Vaso de precipitados Estufa eléctrica
Agua Alcohol etílico Benceno
Selecciona la sustancia a estudiar, la masa de sustancia, la temperatura inicial y la potencia de la estufa. Luego enciende la estufa para calentar y ve anotando como se modifica la temperatura a medida que transcurre el tiempo. ¡¡ADVERTENCIA!! El hielo es menos denso que el agua líquida, por ello el hielo flota sobre el agua. En la programación del applet no hemos podido resolver esta cuestión. Pero publicamos la actividad a pesar de ello, porque creemos que puede resultar útil.
ACTIVIDADES 4.1- Determinación de los puntos de fusión y de ebullición. Curva de calentamiento Selecciona una potencia de 500 w, una masa de 200 g, de sustancia toma agua y una temperatura inicial de -10 ºC. Ve anotando la temperatura, procura tomar al menos 15 valores espaciados. Sustancia: Agua Potencia: 500 w Masa: 200 g Temperatura: 10 ºC
Dibuja la gráfica temperatura frente a tiempo
Sustancia: Alcohol Potencia: 500 w
Masa: 200 g Temperatura: 10 ºC
Dibuja la gráfica temperatura frente a tiempo
Sustancia: Benceno Potencia: 500 w Masa: 200 g Temperatura: 10 ºC
Dibuja la gráfica temperatura frente a tiempo
Repite la operación anterior para el benceno y el alcohol. A partir de los datos de las gráficas completa la tabla.
4.2- Investigamos los factores que afectan al calentamiento de un líquido. 4.2.1- La masa de sustancia Selecciona una potencia de 500 w, una masa de 100 g, de sustancia toma agua y una temperatura inicial de 10 ºC. Ve anotando la temperatura, procura tomar al menos 8 valores espaciados, para cuando llegues al punto de ebullición (no tomes este valor). Sustancia: Agua Potencia: 500 w Masa: 100 g Temperatura: 10 ºC
Dibuja la gráfica temperatura frente a tiempo
Repite la anterior experiencia pero variando la masa (150 g y 200 g) Sustancia: Agua Potencia: 500 w Masa: 150 g Temperatura: 10 ºC
Dibuja la gráfica temperatura frente a tiempo
Sustancia: Agua Potencia: 500 w Masa: 200 g Temperatura: 10 ºC
Dibuja la gráfica temperatura frente a tiempo
¿Qué conclusión obtienes? CONCLUSION: Nuestra conclusión es que entre más gramos de agua tenga el recipiente más tiempo se va a demorar para llegar al punto de ebullición.
4.2.2- La potencia de la estufa Selecciona una potencia de 250 w, una masa de 100 g, de sustancia toma agua y una temperatura inicial de 10 ºC. Ve anotando la temperatura, procura tomar al menos 8 valores espaciados, para cuando llegues al punto de ebullición (no tomes este valor). Sustancia: Agua Potencia: 250 w Masa: 100 g Temperatura: 10 ºC
Dibuja la gráfica temperatura frente a tiempo
Repite la anterior experiencia pero variando la potencia de la estufa (500 w y 1000 w) Sustancia: Agua Potencia: 500 w Masa: 100 g Temperatura: 10 ºC
Dibuja la gráfica temperatura frente a tiempo
Sustancia: Agua Potencia: 1000 w Masa: 100 g Temperatura: 10 ºC
Dibuja la gráfica temperatura frente a tiempo
¿Qué conclusión obtienes? CONCLUSIÓN: Nuestra conclusión es que entre más potencia tenga la estufa mas rápido llegara la sustancia (agua) al punto de ebullición.
4.2.3 La naturaleza de la sustancia Selecciona una potencia de 250 w, una masa de 200 g, de sustancia toma agua y una temperatura inicial de 10 ºC. Ve anotando la temperatura, procura tomar al menos 8 valores espaciados, para cuando llegues al punto de ebullición (no tomes este valor). Sustancia: Agua Potencia: 250 w Masa: 200 g Temperatura: 10 ºC
Dibuja la gráfica temperatura frente a tiempo.
Repite la anterior experiencia pero variando la sustancia (alcohol y benceno) Sustancia: Alcohol Potencia: 250 w Masa: 200 g Temperatura: 10 ºC
Dibuja la gráfica temperatura frente a tiempo.
Sustancia: Benceno Potencia: 250 w Masa: 200 g Temperatura: 10 ºC
Dibuja la gráfica temperatura frente a tiempo.
¿Qué conclusión obtienes? CONCLUSION: Nuestra conclusión es que el Agua la cual tarda más tiempo en evaporarse comparándola con él Alcohol y con el Benceno, el Benceno se evapora más rápido que el Alcohol y el Agua.
4.3- Determinación del calor específico de líquidos Partimos de las tablas obtenidas en la experiencia 4.2.3.Multiplicamos cada uno de los valores del tiempo por 250 para determinar el calor que la estufa transmite a la sustancia. (Energía = Potencia X tiempo). Suponemos que todo el calor es transferido a la sustancia. Representa la temperatura frente al calor suministrado para cada una de las sustancias.
Energía (Agua) Tiempo 0 43,5 87,1 131 174,3 218,7 262 297,7
Energía Temperatura
(0) x (250) (43,5) x (250) (87,10) x (250) (131) x (250) (174,3) x (250) (218,7) x (250) (262) x (250) (297,7) x (250)
= = = = = = = =
0 10875 21775 32750 43575 54675 65500 74425
10 22,9 36 49,1 62 75,3 88,2 98,9
Grafico Energía (Agua)
Energía (Alcohol) Tiempo 0 18,4 35,3 53,9 71,9 89,3 106,9
Energía Temperatura
(0) x (250) (18,4) x (250) (35,3) x (250) (53,9) x (250) (71,9) x (250) (89,3) x (250) (106,9) x (250)
= = = = = = =
0 4600 8825 13475 17975 22325 26725
10 19,3 27,9 37,3 46,5 55,3 64,3
124,7 (124,7) x (250) =
31175
73,3
Grafico Energía (Alcohol)
Energía (Benceno) Tiempo 0 13,9 25,7 38,1 51,3 63,3 76,9 89,5
Energía Temperatura
(0) x (250) (13,9) x (250) (25,7) x (250) (38,1) x (250) (51,3) x (250) (63,3) x (250) (76,9) x (250) (89,5) x (250)
= = = = = = = =
Grafico Energía (Benceno)
0 3475 6425 9525 12825 15825 19225 22375
10 19,9 28,3 37,2 46,6 55,2 64,9 73,9
Determina las pendientes de las rectas. La pendiente es igual al producto de la masa (200 g) por el calor específico. Calcula el calor específico de cada sustancia en J/kgK (julios/ kilogramos x grados Kelvin).