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• Leidy Johana Perdomo

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PARTE I. CAPACIDAD CALORÍFICA DEL CALORÍMETRO (Letra A)

 

PRACTICA 1  

PARTE I DATOS

 

 

 

MEZCLAS 40 °C 200 23

60 °C 200 23

80 °C 200 23

100 °C 200 23

Masa 1 (g)

200

200

200

200

Volumen 2 (ml)

400

400

400

400

40

60

80

100

400

400

400

400

32,91

44,58

56,25

67,91

Volumen 1 (ml) Temperatura 1(°C)

Temperatura 2 (°C) Masa 2 (g) Temperatura de equilibrio

7. Calcular la capacidad calorífica del calorímetro en cada mezcla. Para realizar esta operación es necesario hallar masas y para esto utilizamos la siguiente formula:

1 gr de H 2 O=1 Ml masa Densidad= volumen masa=volumen∗densidad

Entonces

mL∗1 gr =200 g mL mL∗1 gr m 2=400 =400 g mL m 1=200

Y para poder calcular la capacidad calorífica del calorímetro en cada mezcla utilizaremos la siguiente formula:

m 1 c p ( t E −t 1) + CK ( t E −t 2) + m2 c p ( t E−t 2 ) =0 

Desarrollo para la primera mezcla de 40 °C

m1=200 gr m 2=400 g r C p H 2 O=4,18 J /° C T 1=23 ° C T 2=40 ° C T e =32.91° C CH =? Ahora debemos despejar CK Entonces decimos que:

CK =m2∗C p ( t E−t 2 )−m2 c p ( t E−t 2 ) (t E −t 2) CK =400 g∗4.18 j/ g ° C ( 32,91° C−40 ° C )−200 g∗4.18 j /g ° C ( 32.91° C−23 ° C ) (32.91 ° C−40 ° C) ¿ CK =2.840 .5 J /g ° C



Desarrollo para la primera mezcla de 60 °C

m1=200 gr m 2=400 gr C p H 2 O=4,18 J /° C T 1=23 ° C T 2=60 ° C T e =44,58 ° C CH =? Ahora debemos despejar CK Entonces decimos que:

CK =m2∗C p ( t E−t 2 )−m2 c p ( t E−t 2 ) (t E −t 2) CK =400 g∗4.18 j/ g ° C ( 44.58 ° C−60 ° C ) −200 g∗4.18 j/g ° C ( 44.58 ° C−23 ° C ) (44.58 ° C−60° C) ¿ CK =2.841 .9 J /g ° C 

Desarrollo para la primera mezcla de 80 °C

m 1=200 gr m2=400 gr C p H 2 O=4,18 J /° C T 1=23 ° C T 2=80 ° C T e =56.25° C CH =? Ahora debemos despejar CK Entonces decimos que:

CK =m 2∗C p ( t E−t 2 )−m 2 c p ( t E−t 2 ) (t E −t 2) CK =400 g∗4.18 j/ g ° C ( 56.25° C−80 ° C )−200 g∗4.18 j/ g °C ( 56.25° C−23 ° C ) (56.25 ° C−80 ° C) ¿ CK =2.842 .4 J / g ° C



Desarrollo para la primera mezcla de 100 °C

m1=200 gr m 2=400 gr C p H 2 O=4,18 J /° C T 1=23 ° C T 2=100 ° C T e =67.91° C CH =? Ahora debemos despejar CK Entonces decimos que:

CK =m2∗C p ( t E−t 2 )−m1 c p ( t E−t 2 ) (t E −t 2)

CK =400 g∗4.18 j/ g ° C ( 67.91° C−100° C )−200 g∗4.18 j/ g ° C ( 67.91 ° C−23 ° C ) (67.91° C−100° C) ¿ CK =2.841 .9 J /g ° C

8. Graficar en el eje y, la capacidad calorífica del calorímetro, en el Eje x, la temperatura de equilibrio de la mezcla.

¿Qué podemos concluir de los valores obtenidos? Rta: Los datos nos muestran que a medida que aplicamos una mayor temperatura al sistema a través de la plancha de calentamiento para calentar la mezcla la temperatura de equilibrio aumenta, conservando una constante para el volumen de 400 ml.

¿Que nos indica la gráfica realizada? Rta:

A medida que la temperatura de equilibrio aumenta la capacidad calorífica del calorímetro aumenta hasta 2842,5 y luego empieza a descender en ese momento se alcanza el equilibrio térmico y con ello cesan los procesos de intercambio de calor

¿Podemos decir que le calorímetro es adiabático? Rta: Si, ya que al realizar los cálculos se le realizó una Corrección para el intercambio de calor entre el calorímetro y su contenido, que normalmente presenta este sistema.

PARTE II. CALOR LATENTE DE FUSION (Letra B)

PRACTICA 1 PARTE II DATOS Volumen 1 (ml) Temperatura 1(°C)

MEZCLAS 40 °C 200 23

60 °C 200 23

80 °C 200 23

Masa 1 (g)

200

200

200

Volumen 2 (ml)

400

400

400

40

60

80

400

400

400

27,15

31,69

36,24

Temperatura 2 (°C) Masa 2 (g) Temperatura de equilibrio

Calcular el calor latente de fusión del hielo, entropía de cambio de fase y la energía libre de Gibbs (utilizar la constante del calorímetro determinada en la parte I). Rta. Para calcular el calor latente de fusión utilizaremos las siguientes formulas:

C phielo=0.5 cal / g ° C H fhielo =80 cal/ g °C Q1=m∗C p (T f −T i) Q2=m∗H f Qtotal=Q1 +Q2 Qtotal=?

Entonces procedemos a calcular el calor latente de fusión del hielo a 40° C

Q1=200∗0.5 cal/ g ° C (40−0) Q1=4.000 cal Q2=200∗80 cal/ g ° C Q2=16.000 cal Qtotal=4.000+16.000=20.000 cal Entonces decimos que el calor latente de fusión de Hielo a 40° C es de

20 K /cal

Calcular el calor latente de fusión del hielo a 60° C

Q1=200∗0.5 cal/ g ° C (60−0) Q1=6.000 cal Q2=200∗80 cal/ g ° C Q2=16.000 cal Qtotal=6.000+ 16.000=22.000 cal Entonces decimos que el calor latente de fusión de Hielo a 60° C es de

22 K /cal

Calcular el calor latente de fusión del hielo a 80° C

Q 1=200∗0.5 cal/ g ° C (80−0) Q 1=8.000 cal Q 2=200∗80 cal/ g ° C Q 2=16.000 cal Q total=8.000+ 16.000=24.000 cal Entonces decimos que el calor latente de fusión de Hielo a 80° C es de

¿Qué podemos concluir de los valores obtenidos?

24 K /cal

¿Los valores son cercanos a los encontrados en datos teóricos?

PARTE III. EQUIVALENTE MECANICO DE CALOR (Letra E)

Datos: Voltaje = 24 Corriente amperímetro = 1.50 Tiempo experimento = 88 seg

Masa en el colorímetro = 200 ml Temperatura = 30.04 Anotar los datos obtenidos en el laboratorio virtual para calcular el equivalente mecánico del calor. Para realizar los cálculos emplearemos la siguiente formula

J=

VI t ( julio/caloría) ( Mc+ K) T

Decimos que:

V =24 Voltios I =1.5 am ΔT= 88 seg

M =2 OO ml C=23 °C K=2.842.4 J /g ° C ΔT=30.04 Entonces hallamos el equivalente mecánico del calor:

J=

24 v∗1.5 am∗88 seg ( julio /caloría) (200 g∗4,18 J /° C+2.842 .4 J / g ° c)∗30.04 ° c J=0.02866 J /Cal

¿Qué podemos concluir de los valores obtenidos?

¿Los valores son cercanos a los encontrados en datos teóricos?

PRACTICA No. 2

PARTE I

40°c

60° PRACTICA 2

PARTE I DATOS Volumen 1 (ml) Temperatura 1(°C) Masa 1 (g)

Fe (300 g) E1 200

E2 200

23

23

200

200

Cu

E3 E1 200 200 23

23

200 200

E2 200

E3 200

23

23

200

200

masa 2 (g)

300

Temperatura 2 (°C)

40 60 23,8 24,74 0

Temperatura de equilibrio

300

300 400 80 25, 7

40 23, 6

400

400

60

80

24,22 24,88

Nota: el subíndice 1 corresponde a los valores del agua en el calorímetro, el subíndice 2 corresponde a los valores del cilindro y su temperatura en el beacker. Tener en cuenta la temperatura del agua, para encontrar la densidad del agua a esa temperatura y determinar la masa. Los letras E1, E2 y E3, corresponden a las tres ensayos diferentes de temperaturas elegidas. 

Calcular el calor especifico de los metales para cada temperatura y obtener el valor promedio (utilizar la constante del calorímetro determinada en el practica 1 – parte I)

Desarrollo: Para obtener el varlor promedio utilizamos la siguiente formula

m1 c p ( t E −t 1) + CK ( t E −t 2) + m2 c p ( t E−t 2 ) =0

Entonces despejamos Cp

Cp=¿

 

¿Qué podemos concluir de los valores obtenidos?, ¿los valores son cercanos a los encontrados en datos teóricos?

PARTE II. ENTALPIA DE REACCIÓN (Letra C)

PRACTICA 2 PARTE II

  PARAMETROS DE TEMPERATURA

NaOH (°C)

23

HCL (°C)

28

Equilibrio calorimétrico (°C)

90

Volumen HCL (ML)

200

Volumen NaOH (ml)

200

Anotar los datos obtenidos en el laboratorio virtual para calcular la entalpía, entropía y energía libre de Gibbs de la reacción. ¿Qué podemos concluir de los valores obtenidos? ¿los valores son cercanos a los encontrados en datos teóricos? ¿Qué concentración podría ser la solución?