UNIVERSIDAD NACIONAL “SANTIAGO ANTÚNEZ DE MAYOLO” FACULTAD DE INGENIERÍA DE MINAS, GEOLOGÍA Y
METALURGIA
INFORME DE LA*ORATORIO N % 2 ! Ter+%din+i-a
ESCUELA ACADÉMICA: AÑO
Ingeniería de Minas
Y SEMESTRE ACADÉMICO:
201 ! I
CICLO:
III
DOCENTE:
Ing" TORRES YU#AN$UI Eds%n
ALUMNO:
ANGELES DÍA& L'is
(UARA& ! #ER) 201
LEYES DE LA TERMODINÁMICA
1. OBJETIVOS -
C%+% %./ei% rin-ia3 ene+%s e3 a3-an4ar a -%+render 3as 3e5es de 3a er+%din+i-a -'a3iaia+ene +ediane e3 desarr%33%, -%nsr'--i6n 5 r'e.a de 'n e7eri+en% si+3e 8'e n%s er+ia es'diar3% 5 -%+render3%"
2. UNDAMENTO TE!RICO La er+%din+i-a es'dia 3%s iner-a+.i%s de energía 9r+i-a enre sise+as 5 3%s :en6+en%s +e-ni-%s 5 8'í+i-%s 8'e i+3i-an a3es iner-a+.i%s" En ari-'3ar, es'dia 3%s :en6+en%s en 3%s 8'e e7ise rans:%r+a-i6n de energía +e-ni-a en 9r+i-a % i-eersa" C'and% 3a energía ;+e-ni-a, 9r+i-a, e39-ri-a, e-"< se rans:%r+a de 'na :%r+a a %ra, sie+re =a5 'na -anidad 8'e se -%niere en -a3%r" Ca3%r signi:i-a energía en rnsi% 5 din+i-a se re:iere a3 +%i+ien%, %r 3% 8'e en esen-ia, 3a er+%din+i-a es'dia 3a -ir-'3a-i6n de 3a energía 5 -6+% 3a energía in:'nde +%i+ien%" Le5es de 3a er+%din+i-a> ?
Le5 -er% de 3a er+%din+i-a Ta+.i9n 33a+ada 3e5 de e8'i3i.ri% 9r+i-%@ de.e enenderse -%+% e3 esad% en e3 -'a3 3%s sise+as e8'i3i.rad%s ienen 3a +is+a e+era'ra" Ese -%n-e% :'nda+ena3, a'n siend% a+3ia+ene a-ead%, n% :'e :%r+'3ad% =asa des'9s de =a.erse en'n-iad% 3as %ras res 3e5es" De a=í 8'e re-i.e 3a %si-i6n -er%"
#%s'3ad%s> Si d%s sise+as esn %r searad% en e8'i3i.ri% -%n 'n er-er%, en%n-es a+.i9n de.en esar en e8'i3i.ri% enre e33%s" Si res % +s sise+as esn en -%na-% 9r+i-% 5 %d%s /'n%s en e8'i3i.ri%, en%n-es -'a38'ier ar es en e8'i3i.ri% %r searad%" ?
#ri+era 3e5 de 3a er+%din+i-a
La +s i+%rane de %das, a+.i9n -%n%-ida -%+% rin-ii% de -%nsera-i6n de 3a energía, s%siene 8'e 3a energía n% 'ede ser -reada ni desr'ida, s63% 'ede rans:%r+arse de 'n i% de energía en %r%" #%s'3ad%s> E3 ra.a/% ne-esari% ara -a+.iar e3 esad% de 'n sise+a ais3ad% deende ni-a+ene de 3%s esad%s ini-ia3 5 :ina3, 5 es indeendiene de3 +9%d% 'sad% ara rea3i4ar e3 -a+.i% En 'na rans:%r+a-i6n adia.i-a> B E " Ca3%r> -anidad de -a3%r $ a.s%r.id% %r 'n sise+a es e3 -a+.i% en s' energía inerna 8'e n% se de.e a3 ra.a/%" La -%nsera-i6n de energía ser> B E $ "
?
Seg'nda 3e5 de 3a er+%din+i-a Esa 3e5 s%siene 8'e s%3a+ene se 'ede rea3i4ar 'n ra.a/% +ediane e3 as% de3 -a3%r de 'n -'er% -%n +a5%r e+era'ra a 'n% 8'e iene +en%r e+era'ra" A3 rese-%, sie+re se %.sera 8'e e3 -a3%r asa es%nnea+ene de 3%s -'er%s -a3ienes a 3%s :rí%s =asa 8'edar a 3a +is+a e+era'ra" Ta+.i9n da 'na de:ini-i6n re-isa de 'na r%iedad 33a+ada enr%ía ;:ra--i6n de energía de 'n sise+a 8'e n% es %si.3e -%nerir en ra.a/%<" #ara enender3a, 3a enr%ía 'ede -%nsiderarse -%+% 'na +edida de 3% r67i+% % n% 8'e se =a33a 'n sise+a a3 e8'i3i.ri%@ a+.i9n 'ede -%nsiderarse -%+% 'na +edida de3 des%rden ;esa-ia3 5 9r+i-%< de3 sise+a" #'es .ien, esa 3e5 a:ir+a 8'e 3a enr%ía, e3 des%rden, de 'n sise+a ais3ad% n'n-a 'ede de-re-er" #%r an%, -'and% 'n sise+a ais3ad% a3-an4a 'na -%n:ig'ra-i6n de +7i+a enr%ía, 5a n% 'ede e7eri+enar -a+.i%s> =a a3-an4ad% e3 e8'i3i.ri%" #r%iedades de 3a enr%ía ;S<>
L%s a3%res 8'e %+an 3as aria.3es e7ensias s%n 3%s 8'e +a7i+i4an S -%nsisenes -%n3%s ar+er%s e7ern%s, La enr%ía de 'n sise+a -%+'es% es 3a s'+a de 3as enr%ías de s's s'.sise+as" ?
Ter-era3e5 de 3a er+%din+i-a Se a:ir+a 8'e e3 -er% a.s%3'% n% 'ede a3-an4arse %r ningn r%-edi+ien% 8'e -%nse de 'n n+er% :ini% de as%s" Es %si.3e a-er-arse inde:inida+ene a3 -er% a.s%3'%, er% n'n-a se 'ede 33egar a e3" Es i+%rane re-%rdar 8'e 3%s rin-ii%s % 3e5es de 3a er+%din+i-a s%n s63% genera3i4a-i%nes esadísi-as, 3idas sie+re ara 3%s sise+as +a-r%s-6i-%s, er% ina3i-a.3es a nie3 -'ni-%" Asi+is+%, -a.e desa-ar 8'e e3 ri+er rin-ii%, e3 de -%nsera-i6n de 3a energía, es 'na de 3as +s s63idas 5 'niersa3es de 3as 3e5es de 3a na'ra3e4a des-'.ieras =asa a=%ra %r 3a -ien-ia"
". METRIALES Y REACTIVOS Maeria3es 'i3i4ad%s>
*as% de re-iiad%s
Ter+6+er%
Cr%n6+er%
Ca3enad%r
Rea-i%s>
#. Ag'a desi3ada
(ie3% ;-%n -%3%rane<
$ROCEDIMIENTO E%$ERIMENTAL E&'()*+(, /, 00 3)40 0 156 C ? #reia+ene a rea3i4ar 3%s as%s, 'i+%s 3is%s 3%s -'.%s de =ie3% ?
-%n 'n -%3%rane % ina" #reara+%s 'n as% de re-iiad% -%n ag'a :ría a 10 C ;ag'a =e3ada<" T%+a+%s 3a e+era'ra de3 ag'a ara -%+arar3a 3'eg% -%n 3a e+era'ra :ina3, inr%d'-iend% e3 er+6+er% en e3 ag'a"
?
#reara+%s e3 -r%n6+er% e inr%d'-ir
e3 ri+er
-'.% de =ie3% -%3%read% en e3 ag'a" A 3%s %-%s seg'nd%s se 'eden er 3%s ri+er%s rasg%s de -%3%rane, er% a3 +in'% 5 +edi% se %.seran 3íneas de -%3%rane en :%r+a de :3'/% 3a+inar des-endiend% %r 'n -%sad% de3 as% 5 e3 ag'a -%+ien4a a %+ar -%3%r"
E&'()*+(, 00 *7*0 0 ?
/, "56 C
Rea3i4a+%s e3 +is+% r%-edi+ien% 8'e e3 as% aneri%r" A3 inr%d'-ir e3 =ie3%, e3 -%3%rane e+ie4a a .a/ar -asi insannea+ene, er% esa e4 en :%r+a de :3'/% 'r.'3en%, 33egar =asa e3 :%nd% de3 as% 5 -%+en4ar a di:'ndirse %r 3%s 3aera3es" A3 +in'% de ini-iad% e3 e7eri+en%, %d% e3 as% esar -%3%read% 5 se 'ede er e3 -%3%rane .a/and% e3%4+ene %r 3a di:eren-ia de e+era'ras"
?
Medir 3a e+era'ra :ina3 de3 e7eri+en% 5 e3 ie+% :ina3 8'e arda en dis%3erse e3 =ie3% -%3%read% 5 e3 -%3%r en %d% e3 ag'a"
E&'()*+(, /, 00 (, 8 ', 9( (7*/*;, ?
C%+% en 3%s as%s aneri%res, a3 inr%d'-ir e3 =ie3% -%3%rad% en e3 ag'a =erida, e3 iner-a+.i% de -a3%r es +s .r's-%, e3 -%3%rane des-ender en :%r+a de :3'/% 'r.'3en% %r e3 -%sad% de3 as% 5 se di:'ndir +s rida+ene" En ese e7eri+en% e3 ag'a ierde +s -a3%r 8'e en e3 e7eri+en% 1 % 2" #%r es%, 3a di:eren-ia de e+era'ra es +a5%r enre 3a e+era'ra ini-ia3 5 :ina3"
?
Medir 3a e+era'ra :ina3 de3 e7eri+en% 5 e3 ie+% en 8'e e3 =ie3% -%3%read% se dis'e3e 5 er e3 -%3%rane di:'ndid% 'ni:%r+e+ene en %d% e3 as%"
C+'0)0,9 8 " )(/*'*(,(8:
<. CALCULOS Y RESULTADOS ?
E7eri+en% -%n ag'a :ría a 10 C> T agua T inicial =
=
T mezcla T final =
T amb
=
10 ° C
=
9 °C
14 ° C
Tempode disolverse el hielo
=
12 min 48 seg
A8'í se 'ede esa.3e-er 'na re3a-i6n -%n 3a 3e5 -er% de 3a er+%din+i-a -'and% e3 ag'a ;sise+a A< esa.3e-e -%na-% -%n e3 =ie3% ;sise+a *<, a+.%s inenan 33egar a 'n e8'i3i.ri% er+%din+i-%" A s' e4, es%s d%s sise+as .'s-an e3 e8'i3i.ri% er+%din+i-% -%n 'n er-er sise+a, e3 aire ;sise+a C<, %r 3% 8'e en a3gn +%+en% 3%s res sise+as a3-an4arn ese e8'i3i.ri%"
A8'í a+.i9n aare-e 3a seg'nda 3e5 de 3a er+%din+i-a, e3 ag'a 3e rans:iere -a3%r a3 =ie3%, =a-iend% 8'e 3a e+era'ra de ese a'+ene r%%-and% e3 -a+.i% de esad%"
?
E7eri+en% -%n ag'a i.ia a 0 C" T agua T inicial =
=
T mezcla T final =
T amb
=
30 °C
=
25 °C
14 ° C
Tiempo de disolverse el hielo
2 min 54 seg
=
?
E7eri+en% -%n ag'a en s' 'n% de e.'33i-i6n> T agua T inicial =
=
T mezcla T final =
T amb
=
90 ° C
=
81 °C
14 ° C
Tiempo de disolverse el hielo
=
23 seg
=. CONCLUSIONES DEL E%$ERIMENTO De 3a (> /() 9( 0 ()+9*,?+*/0 se %.ser6 8'e a3 ingresar e3 =ie3% en e3 ag'a, a+.%s sise+as inena.an 33egar a 'n e8'i3i.ri% er+%din+i-%, n% s%3% enre e33%s, sin% 8'e a+.i9n -%n 'n er-er sise+a 8'e era e3 aire" Een'a3+ene 3%s res sise+as a3-an4arían e3 e8'i3i.ri% er+%din+i-%" E3 +e/%r e/e+3% se i6 en e3 ri+er as%, en e3 -'a3 3a e+era'ra de3 ag'a a'+en6 'n %-% de.id% a 3a e+era'ra de3 aire, -'and% de.ería =a.er dis+in'id% a3 .rindar3e -a3%r a3 =ie3%, De$)*+()0 (> 9( 0 ()+9*,?+*/0 n%a+%s 8'e a3 %ner e3 =ie3% en e3 ag'a, e3 ag'a -edi6 -a3%r a3 =ie3% ara %der a3-an4ar e3 e8'i3i.ri% er+%din+i-%, %r 3% an%, 3a e+era'ra de3 ag'a .a/6@ er% 3a -anidad de -a3%r n% -a+.i6, sin% 8'e se disri.'56"
#%r 3a S(,90 (> 9( 0 ()+9*,?+*/0.se 'ede er -3ara+ene 8'e e3 =ie3% re-i.e -a3%r de3 ag'a, a'+ena s' e+era'ra 5 -a+.ia a esad% 3í8'id%" A8'í es -'and% -%+ien4a a 3i.erar -%3%rane" Si %+a+%s a 3a enr%ía -%+% e3 grad% de des%rden de 3as arí-'3as de 'n sise+a %de+%s er 'n -3ar% e/e+3% de e33a -%+arand% 3%s res as%s" En e3 ri+er as%, e3 -%3%rane n% se di3'56 -%+3ea+ene@ en e3 seg'nd%, e3 -%3%rane se di3'56, er% n% de :%r+a in+ediaa@ er% en e3 er-er%, e3 -%3%rane :%r+6 'na +e4-3a =%+%g9nea de :%r+a -asi in+ediaa" Es% signi:i-a 8'e 3a enr%ía :'e +'-=% +a5%r en e3 3i+% -as% 8'e en 3%s aneri%res, 5a 8'e 3as arí-'3as de -%3%rane a3-an4ar%n s' grad% +7i+% de des%rden a3 di3'irse %r -%+3e% en e3 ag'a" En -a+.i% en e3 ri+er as% 3as arí-'3as er+ane-ier%n re3aia+ene +s %rdenadas a3 a-'+'3arse en e3 :%nd%" A8'í 3a enr%ía n% a3-an46 s' a3%r +7i+%"
Y de 3a T()/()0 (> 9( 0 ()+9*,?+*/0@ ara %der a3-an4ar 'na e+era'ra ig'a3 a3 -er% a.s%3'% se ne-esiaría 'n sise+a 8'e 'iera 'na e+era'ra +en%r a ese ;seg'nda 3e5 de 3a er+%din+i-a<, 3% -'a3 es i+%si.3e" Segn 3% is% en e3 e7eri+en%, -%n 3as +'esras %.enidas de 3a e+era'ra, se ne-esia +'-=a di:eren-ia de e+era'ra ara 3%grar red'-ir3a n%a.3e+ene en 'n sise+a, 5 de.e esar ais3ad% de3 en%rn% ;sise+as adia.i-%s<" En ese -as% 3a +asa ini-ia3 de ag'a iene +en%r enr%ía 8'e 3a +asa :ina3 de ag'a, de+%srand% esa er-era 3e5 de 3a er+%din+i-a"
. BIBLIOGRAA -
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