Universidad Tecnológica de Panamá Facultad de ingeniería Civil Ingeniería Geomática Integrantes: Valeria Carreño 20-70-3709 Lhea Castroverde 2-743-2468 Melanie Fong 8-937-1241 Adonis Michel 8-917-2027 Grupo: 1IG-111 (Grupo A: 7:50-10:10) Facilitador: Rosa Quintero Título de experiencia: CALORIMETRIA 2017
OBJETIVOS ESPECIFICOS 1. Construir un calorímetro con materiales desechables (vaso de sopa) 2. Determinar la capacidad de calorífica del calorímetro a través del proceso de calibración 3. Determinar el calor de fusión del hielo utilizado un calorímetro tipo taza de café
INTRODUCCIÓN: "La energía no se crea ni se destruye, solo se transforma", la aplicación específica de la Primera Ley de la Termodinámica al estudio de las reacciones químicas ha dado origen a la Termoquímica, La cuál es una rama de la fisicoquímica que trata de los cambios térmicos asociados a las transformaciones químicas y físicas. Su objetivo es la determinación de las cantidades de energía calorífica cedida o captada en los distintos procesos a fin de ayudar a su remoción o de suministrar la que sea necesaria, así como desarrollar métodos de cálculo basados en los principios termodinámicos para dichos reajustes sin recurrir a la experimentación, sin embargo se pueden comprender mejor los métodos utilizados en la termoquímica si se consideran, ciertos aspectos de su metodología y el desarrollo de las técnicas experimentales de uso más frecuentes para determinar la variación del calor como una forma de la energía comprendida en una rea cción, y es aquí donde la calorimetría nos permite experimentalmente tal determinación con la utilización del calorímetro, que consiste en un recipiente aislado y lleno de agua en la cual se sumerge la cámara de reacción. Muchas veces habrás escuchado el termino “Calor”. Algo muy difícil de
imaginar con solo interpretar en nuestra mente. 1. Enumere los fenómenos caloríficos que conozcas, así como aplicaciones de interés de los objetos producen pueden ser contradictorios, erróneas. 2. Enumerar los estados en que se presenta la materia y exponer las ideas cualitativas que se posean acerca de los cambios de estado . 3. Enumerar los estados en que se presenta la materia y exponer las ideas cualitativas que se posean acerca de los cambios de estado. 4. Exponer con claridad las ideas de fusión, vaporización, evaporación, ebullición. Sublimación, solidificación y licuefacción. 5. ¿Cuándo hay intercambio de calor? 6. ¿Cuándo cesa el intercambio de calor? 7. ¿Cómo expresaría la ley cero de la termodinámica? 8. ¿Cómo expresaría la ley de la termodinámica? 9. ¿Cómo calcularía el calor molar de fusión del hielo? 10. ¿Cuándo aplicamos energía a un sistema, hablamos de proporcionar calor? Explique su respuesta.
Procedimiento I PARTE. CONSTRUCCION Y CLIBRACION DEL CALORIMETRO. 1. Utilizando un vaso químico de 250 mL, un vaso de espuma de poliestireno de 24 onzas, un termómetro y un policial, construya un calorímetro según las instrucciones dadas por un profesor. 2. Pese el calorímetro. Vierta 90 mL de agua destilada dentro de un vaso químico que está dentro del calorímetro, Tape y pese el calorímetro. 3. Registre la temperatura del agua que está dentro del calorímetro. 4. Caliente 90 mL de gua a ebullición, registre la temperatura, agite con el policial y vuelva a registrar temperaturas, a razón de una por minuto, hasta obtener tres temperaturas iguales. 5. Pese el calorímetro con la mezcla de agua y anote este valor. Nota: Considere, dentro de los límites del error experimental, que el calor especifico del agua líquida es igual a 1 cal/ g- °C. Registre los resultados y todos los cálculos en las hojas de reportes o cuaderno de laboratorio.
I PARTE. Construcción de Calibración del Calorímetro. Tabla No. 1. 1. Peso del Calorímetro. 2. Peso del calorímetro + agua fría .
166.46g 254.47g
3. Temperatura inicial del agua fría.
25°C.
4. Temperatura del agua caliente.
88,5°C
5. Temperatura final de la mezcla.
51°C
6. Peso del calorímetro + mezcla.
334,678g
CÁLCULOS Tabla No. 2. 1. ΔT del agua fria
26°
2. 3. 4. 5. 6.
ΔT del agua caliente ΔT del calorímetro
Masa del agua fría Masa del agua caliente Calor abosorbido por agua fría
-37.5° 26° 88,01g 80,21g 2288,52 cal
7. Calor cedido por el agua caliente
-3,0078x103 cal
8. Capacidad clarifica del
calorímetro
27,66 Cal/°C
Q= mCp ΔT
Qf = (88,02g)(1 cal/g°C) (26°) = 2288.52 cal
Cp= 1cal(g-°C
Qf = (80,21g)(1cal/g°C) (-37,5°)= 3,0078x10 3 cal
II PARTE. CALOR DE FUSIÓN DEL HIELO. 1. Vierta 140 mL de agua dentro del calorímetro al cual usted le determino previamente su capacidad calorífica 2. Vierta 3 cubos de hielo si son grandes o 6 (aproximadamente 40g) si son chicos dentro del calorímetro, tape y agite con el policial la mezcla.
II PARTE: CALOR DE FUSION DEL HIELO RESULTADOS Tabla No.3 1. Anote el peso del calorímetro que utilizo en la experiencia de calibración. 2. Anote el valor de la capacidad calorífica que determino en la 3. Experiencia de calibración 4. Peso del calorímetro con el agua. 5. Temperatura del agua. 6. Temperatura de la mezcla. 7. Peso del calorímetro con la mezcla.
166.46g
311.4g 26°C 1°C 376.85g
CÁLCULOS: Tabla No.4. 1. Masa de agua añadida al calorímetro 2. El ΔT del aga 3. El ΔT del hielo fundido 4. El ΔT del calorímetro 5. La masa el hielo 6. Q agua 7. Q calorímetro 8. Q hielo fundido 9. Q fusión 10. ΔH fusión molar
REFLEXION 1.- ¿Qué significa físicamente que el calor especifico del cobre es 0.09 cal/g x °C? 2.- ¿Qué puede decirse, a título de conclusión a partir de las evidencias obtenidas, acerca de las variaciones de temperatura y cantidades de calor implicadas cuando dos cuerpos entra en contacto? 3.- Indicar como puede utilizarse la relación establecida, ara la determinación experimental de calores específicos. 4.- En la Antártida las temperaturas oscilan entre los 20°C y 30°C bajo cero. La temperatura en una nevera es de 5°C, bajo esas condiciones ¿podríamos meternos en una nevera para calentarnos? Discuta esto con sus compañeros de grupo y anoten sus reflexiones.
APLICACIÓN: 1. ¿Qué cantidad de calor absorberán 2Kg de agua para pasar de 22°C a 50°C? 2. ¿Cuál es el intercambio calorífico entre 100g de cobre y el medio que le rodea cuando dicha masa se enfría de 100 a 20°C? 3. En el interior de un calorímetro tenemos 200g de agua a 20°C. al introducir un cuerpo de 50G calentado a 38°C, la temperatura de la mezcla pasa a ser de 22°C ¿Cuál es el calor especifico de dicho cuerpo? 4. Comparte con tus compañeros fenómenos de la naturaleza donde es posible apreciar intercambio de energía.
Bibliografía.
