“AÑO DE LA CONMEMORACIÓN DE LOS 450 ANIVERSARIO ANIVERSARIO DE LA U.N.M.S.M.”
UNIV UNIVERS ERSID IDAD AD NACI NACION ONAL AL MAYO MAYOR R DE SAN SAN MARCOS (UNIVERSIDAD DE PERÚ, DECANA DE AMÉRICA)
CURSO: PROFESOR: TEMA:
NOMBRE DE LAS IMNTEGRANTES
LABORATORIO DE FÍSICA II OCTAVIO FASHE RAYMUNDO “FUSION Y SOLIDIFICACION DE LA NAFTALINA.” NAFTALINA.” CHAVEZ HUAROTE SELMA PONCE RAMÍREZ YANIRA VALLEBUONA PEÑA MELISSA
2001-II
OBJETIVO -
Determinar el punto de fusión y de solidificación de la naftalina.
FUNDAMENTO TEÓRICO Al cambio de estado de sólido a líquido se le denomina fusión, la temperatura asociada a este cambio de le denomina punto de fusión. Al cambio de estado de líquido a sólido se le denomina solidificación, la temperatura asociada a este cambio se le denomina punto de solidificación. En estos cambios de estado necesariamente existe una energía térmica que es absorbida o desprendida por el cuerpo y tiene la finalidad de hacer más activas las moléculas que se encuentran ligadas por fuerzas atractivas o en todo caso las reagrupa.
VOLATILIZACIÓN
SUBLIMACIÓN
es el cambio de estado que ocurre cuando una sustancia pasa del estado SÓLIDO al GASEOSO, por aumento de la temperatura, sin pasar por el estado líquido intermedio. es el cambio de estado que ocurre cuando una sustancia pasa del estado GASEOSO al SÓLIDO, por disminución de la temperatura, sin pasar por el estado líquido intermedio.
PROCEDIMIENTO Primeramente los materiales : - 01
Equipo
de
calentamiento
Bunsen). - 01 Soporte universal - 01 Tubo de prueba - 01 Vaso pirex - 02 Termómetros. - Agarraderas. - Naftalina. - 01 Agitador.
(Mechero
- 01 Cronómetro.
Procedimiento: a)
Coloque dentro del tubo de prueba la naftalina y un termómetro que algunas veces puede servir como agitador.
b)
Llene el Pirex con 400 ml de agua.
c)
Coloque el sistema - Tubo de pruebas (naftalina + termómetro dentro del pirex mas un termómetro adicional.
Como se
muestra en la figura N 1. d)
Caliente el agua y lea el termómetro del tubo de prueba hasta que la naftalina comience
a
fundirse.
Observar
la
temperatura de ambos termómetros, la del tubo de prueba y la del agua mientras esta dando lugar la fusión. e)
Retirar el tubo de prueba con la naftalina fundida. Mida la temperatura a la cual la
naftalina comienza a solidificarse. f)
Quite el termómetro y dejar que la naftalina se solidifique completamente, observe la cavidad en la superficie de la naftalina solidificada.
Segunda Parte a)
Repetir el procedimiento anterior pero con 100 ml de agua en el pirex, caliente hasta que la temperatura de la naftalina fundida se aproxime a 100C.
b)
Retire el tubo de prueba y dejar que la naftalina
se
solidifique.
Mida
temperatura cada medio minuto.
la
Agite
nuevamente con el termómetro cuyo bulbo debe estar en el centro de la naftalina líquida cuando la lectura es tomada.
c)
Interrumpa
el
experimento
cuando
temperatura ha llega próxima a 70 C.
DATOS Y RESULTADOS TABLA N#1
VA= 400 ml MN= 2,89 t (S) T (C)
la
VA
= Volumen de agua
MN = Masa de la naftalina TA
= Temperatura del H2O (en el mismo
proceso) TFN = Temperatura de fusión de la naftalina TSN = Temperatura de solidificación de la naftalina
TABLA N#2
VA= 100 ml MN= 2,85 t (S) T (C)
0
3
6
9
0
0
0
9
8
8
7
2
0
2
9
CUESTIONARIO 1.
Trazar
un
gráfico
de
la
curva
de
solidificación: T = T(t) 2.
Indique
en
que
instante
y
a
qué
temperatura se realiza el proceso de solidificación. El proceso de solidificación se realiza a 90 segundos de haberse llegado al punto de fusión, a una temperatura de 79 grados: (79).
3. A partir del gráfico T=T(t) ¿Cómo se puede determinar que el cuerpo desprende calor o se enfría? Del gráfico se observa que al enfriarse baja la temperatura: es decir desprende calor cuando se solidifica a 79 C. Podemos recurrir para este fin a la formula del calor:
Q = m x c.e x
t
dode m y c.e. son constantes, por lo tanto
t
>
0 durate el proceso de fusión (de la gráfica); puesto que la temperatura final es mayor que la inicial. Mientras;
t<0
durante el proceso de
solidificación (de la gráfica) puesto que la temperatura final es menor que la inicial. De esto deducimos que Q>0 para la fusión
y
Q<0
para
la
solidificación (desprende calor)
4.
(se enfria)
¿Es posible determinar la cantidad de calor por unidad de tiempo que se desprende en el proceso de solidificación? R = 2,8 g x Ce (13 C) 90 s Existe una variación de temperatura con la cual
puede determinarse
la cantidad
de calor
desprendida por unidad de tiempo. De la gráfica: tan = dT Dt Donde: T = temperatura t = tiempo tan = , pendiente de solidificación Sabemos que: a = m x c.e x
T
dQ = m x c.e x dT Integrando: Q
T
∫ 0 dQ = ∫ T
0
Q=
5.
Q
T
∫ 0 dQ = ∫ T
0
m x c.e x dT m x c.e x dT
¿Por qué el punto de fusión y solidificación coinciden durante la solidificación?
Coinciden porque el punto de fusión es el límite que pasa el sólido para fundirse, mientras que el punto de solidificación es el límite que tiene que pasar la sustancia en estado líquido para solidificarse. Porque es ahí, donde la temeperatura puede existir con la fase sólida y líquida. A una temperatura superior la sustancia sólo puede ser líquida y a una temperatura más baja sólo puede ser sólida.
6.
Si el punto de solidificación de la naftalina se considera 80 C ¿Cuál es el error que
cometió Ud. al realizar la gráfica? Punto de solidificación teórica: 80 C
T 80
Punto de solidificación práctica: 79 C P 79 % error: 80 - 79 x 100 = 1,25% 80
7. Comparar el punto de fusión experimental y el teórico de la naftalina. ¿A qué se debe esta diferencia? Debemos hallar el % de error: % error : Et - Eexp x 100% Et Donde: Et : punto de fusión teórico Eexp : punto de fusión experimental Et : 70ºC Eexp : 79ºC Reemplazando: % error = 70 - 79 x 100 70 = 12,86% por exceso
8. Tratar la fusión franca y pastosa.
Algunos átomos de la estructura de un líquido, debdi a sus
distancias y fuerzas variables,
presentan movimientos oscilatorios como los sólidos; pero otro pueden experimentar también pequeñas traslaciones. Es por eso que de calentarse un sólido amorfo, éste se ablanda gradualmente como en el caso de la naftalina; pues
las
libaciones
más
débiles
se
van
rompiendo, en tanto que las más fuertes permanecen por más tiempo. Por lo tanto, esta función a la que se denomina fusión prastoza es gradual, mientras que en los sólidos cristalinos el paso al estado líquido se denomina fusión franca. Entonces la fusión franca es con un punto de fusión fijo y bien definido; este tipo de fusión es característico de los cuerpos puros en estado cristalino, corresponde mezclas.
mientras a
los
la
fusión
cuerpos
prestoza
formados
por
9.
¿Cuáles son los posibles fuentes de error en este experimento? El error radica básicamente en la falta de mediciones más exactas en la lectura de la temperatura en el termómetro. Otro error se da en el calor perdido al retirar el tubo de prueba con la naftalina fundida. También tenemos que el calor que se proporciona al sistema durante el proceso de fusión de la naftalina por parte del mechero no es uniforme durante todo el proceso.
CONCLUSIONES -
Existe una energía térmica en estos cambios de estados, que es absoluta o desprendida por el cuerpo, tiene la finalidad de hacerlas mas activos o en todo caso las une.
-
En
el
experimento
No
1
(Fusión)
y
el
experimento Nº 2 (solidificación) los sistemas se encuentran con pérdidas de calor debido al factor ambiental como consecuencia de esto, no se obtiene resultados adecuados en los cálculos. -
El punto de solidificación conocido con el punto de fusión y durante la solidificación, el calor que fue absorbido en la fusión es liberado.
RECOMENDACIONES -
Mantener el termómetro del tubo sumergido en la naftalina, no estarlo cuando a cada momento porque esto origina pérdidas de calor.
-
Hacer una correcta medición del tiempo y tomar la temperatura correspondiente lo más rápido posible.
-
Tomar una buena cantidad de datos que nos permitan contruir una gráfica de solidificación y fusión que pueda representar a cabalidad su respectivo proceso.
