Laboratorio 4. Calor Latente de Fusión.

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR. FACULTAD ACULTAD DE INGENIERIA I NGENIERIA GEOLOGIA, MINAS, MINA S, PETROLEOS Y AMBIENTAL. INFORME DE PRÁCTICA DE LABORATORIO

LABORATORIO DE FÍSICO QUÍMICA Y TERMODINÁMICA

_____________________________________ _________________________________________________________ _______________________________________ ____________________ _ ___ CARRERA: INGENIERÍA EN PETRÓLEOS

SEMESTRE: CUARTO PETRÓLEOS

CALIFICACIÓN: CALIFICACIÓN: ____________

PRÁCTICA N°: 04

2016-11-21 FECHA: Quito, 2016-11-21

NOMBRES:

    

Andrd! C"i# C$"r% &#di"ir C#!r'u! Ni%o#! (o")n*u!+ r# Grnd Snti*o

TEMA: CALOR LATENTE DE FUSIÓN 1. OBJETIVOS: 1.1. OBJETIVO GENERAL  (!t!r"inr !# %#or #t!nt! d! u.i/n d!# i!#o 1.2. OBJETIVOS ESPECÍFICO

C#%u#r !# %#or #t!nt! d! u.i/n d!# i!#o uti#i+ndo !# %#or)"!tro d! "d!r

2. MATERIALES Y REACTIVOS

MATERIALES 1 C#or)"!tro 2 P#n% d! %#!ntr  T!r"/"!tro 4 3i!#o  5#n+ !#!%tr/ni% 6 .o d! 7r!%i7it%i/n 8 A*u

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR. FACULTAD DE INGENIERIA GEOLOGIA, MINAS, PETROLEOS Y AMBIENTAL. INFORME DE PRÁCTICA DE LABORATORIO


_____________________________________________________________________________ ___

. ANTECEDENTES DEL TEMA 

Calor latente de Fusión

Al cambiar de gaseoso a líquido  de líquido a sólido se libera la misma cantidad de energía.

Cambio de estado

Latente en latín quiere decir escondido.

No notarse un cambio de temperatura mientras se produce el cambio de estado (a pesar de añadir calor), éste se quedaba escondido.

!nergía requerida por una sustancia para cambiar de estado, de sólido a líquido

Medida del calor latente de fusión

!l calor absorbido por el "ielo es Q1=mh·Lf + mh·c·(T e-#)

Calor absorbido por el calorímetro Q 2= k·c·(T e-#)

!l calor cedido por el agua es Q3=ma·c·(T e-T a)

Unidades

= L



_____________________________________________________________________________ ___

DEDUCCIÓN DEL E!UIVALENTE T"RMICO C =

dQ dT

Q=mC ɅT

Qganado =−Qperdido Qhielo + Qcal =Q H O 2

m Hielo C Hielo ΔT + m L f + Ecal∗ ΔT = m H O C H O ΔT 2

Lf =

2

m H O C H O ΔT − m Hielo C Hielo ΔT − Ecal∗ ΔT 2

2

m Hielo

D#$%&:

T09 T!"7!rtur d!# *u !n !# %#or)"!tro T9 T!"7!rtur in# d!# !'ui#i:rio %9 C#or !.7!%)i%o ;9 ". d!# *u %#i!nt! "9 ". d!# i!#o E9 E'ui<#!nt! t=r"i%o d!# %#or)"!tro

UNIDADES kcal #or t!/ri%o d!# %#or #t!nt! d! u.i/n >0 kg

L ?

g∗cal ∗˚ K g∗° K

¿ ¿

g

-@

cal L ? g



_____________________________________________________________________________ ___ '. PROCEDIMIENTO •

S! %#i!nt un 7o%o d! *u L %ntidd d! *u 'u! "!di"o. d!:!"o. %!r#o %uiddo."!nt! %on # 7ro:!t

•

Anotr # t!"7!rtur # 'u! .! !n%u!ntr !# *u

•

Lu!*o, d!:!"o. %o#o%r !# *u !n !# %#or)"!tro  %on !# t!r"/"!tro .! "id! # t!"7!rtur ini%i# d!# %#or)"!tro d!# *u

•

S! "id! # t!"7!rtur ini%i#  # %u# .! !n%u!ntr !# i!#o

•

S! %o#o% # "u!.tr d! i!#o d!ntro d!# %#or)"!tro

•

S! %o#o% !# t!r"/"!tro d!ntro d!# .i.t!" B*u  i!#o  %#or)"!troD

•

S! r!"u!
•

O:.!r
•

E.t! 7ro%!di"i!nto #o %!"o. 7r !# %#or)"!tro d!# #:ortorio  !# %.!ro

(. DATOS E)PERIMENTALES CALORIMETRO

Masa del agua (g) Masa del hielo (g) T del agua caliente (°C) T del hielo(°C) T inicial de la mezcla (°C) T de equilibrio (°C)

(.1. CÁLCULOS

0



_____________________________________________________________________________ ___ Calorimetro E!""""""

(.2 TABLA DE RESULTADOS CALORIMETRO

Masa del agua (g) Masa del hielo (g) T del agua caliente (°C) T del hielo(°C) T inicial de la mezcla (°C) T de equilibrio (°C) Equi#alente t$rmico (cal%°C) Calor latente de &usi'n (cal%g)

*. DISCUCIÓN DE RESULTADOS

0



_____________________________________________________________________________ ___

*. OBSERVACIONES Y RECOMENDACIONES  OBSERVACIONES o A# r!#i+r # 7r%ti% u.ndo !# %#or)"!tro d! "d!r .! 7udo o:.!r<r 'u! !# o

%#or)"!tro d! "d!r "nti!n! !# %#or 7or "or ti!"7o (urnt! !# %":io d! !.tdo o:.!r<"o. <rio. 7ro%!.o. t!r"odin"i%o. %o"o 7or !$!"7#o un 7ro%!.o i.ot=r"i%o, dond! # t!"7!rtur .! "ntu
o

durnt! !# 7ro%!.o d! %":io d! !.tdo S! o:.!r< 'u! !# !'ui<#!nt! t=r"i%o d!# %#or)"!tro !. #to , !.to .! d!:!  'u! # trn.!r!n%i d! %#or .! d ". r7ido !n !# %#or)"!tro, to"ndo !n %u!nt 'u! !# %#or)"!tro r!ti!n! d! "!$or "n!r # !n!r*) int!rn d!# *u  no !Fi.t! "or 7!rdid !n !# ":i!nt!

 RECOMENDACIONES o S!r 7r!%i.o. !n # to" d! t!"7!rtur. tnto d!# *u i!#o %o"o d!# *u  d! # "!+%#  'u! .i no 7on!"o. # t!n%i/n %orr!.7ondi!nt! 7u!d!n .ur*ir un *rn 7or%!nt$! d! !rror!.  !.o !%tr)  nu!.tro. %#%u#o. o

Introdu%ir

!# i!#o !n !# *u .! "!+%#!  .! introdu+% %on r7id!+ #

%#or)"!tro 7r 'u! # t!"7!rtur no t!n* *rn <ri%i/n



_____________________________________________________________________________ ___ o

No d!$r !# %#or)"!tro d!.t7do  'u! r 'u! !# .i.t!" no .! !n%u!ntr! %!rrdo ! int!r!rir %on # t!"7!rtur ":i!nt!, %":indo # t!"7!rtur d! # "!+%#

+. CONCLUSIONES o

S! !
o

'u! !n !.t! %.o u! # %o#o%r !# i!#o !n !# *u %#i!nt! Lo. <#or!. d! %#or #t!nt! d! u.i/n o:t!nido. !n # 7r%ti% ti!n!n un 7or%!nt$! d! !rror !n r!#%i/n # <#or t!/ri%o, !.to .! d!:!  !rror!. %o"!tido., %o"o no %!rrr :i!n !# %#or)"!tro d! "d!r  "nt!n!r %on.tnt! !#
o o

7u!.to 'u! !.t! 7udo di."inuir # .!r %o#o%do d!ntro d!# %#or)"!tro L t!"7!rtur .!
o

t!"7!rtur, Cunto ". %#or, "or t!"7!rtur d'ui!r! !# %u!r7o ;i!ntr. no  %on%#uido # trn.or"%i/n no u"!ntr # t!"7!rtur

o

L 7r%ti% d!t!r"ino un %#or #t!nt! d! u.i/n 7r !# i!#o :.tnt! 7roFi"do # t!/ri%o B>0%#*D !n # 'u! !# 7or%!nt$! d! !rror !n !# %#or)"!tro !. --------

,. BIBLIOGRAFIA o o

o o o

Gu) d! T!r"odin"i%  H).i%o Qu)"i% EFtr)do !# 26

d!

"o

tt7.9*oo*#!%o"!%J'?%#orK#t!nt!Kd!Ku.ion tt79!%ur!d%uind!F77C#orLt!nt! tt79:#o*i.i%o'"iM:#o*.7ot%o"201104#:ortorio tt79%#or-u.ion-i!#o%#or-u.ion-i!#o.t"#JiF++2TRS>O

1-. CUESTIONARIO

d!9



_____________________________________________________________________________ ___ a) La madre de una nia le dice que llene la baera ara que tome un bao* La

nia solo abre la lla#e del agua caliente + se #ierten ,- litros de agua a ./°C en la tina* 0etermine cuantos litros de agua &r1a a 2/°C se necesitan ara ba3ar la temeratura hasta 4/°C

(to.9 o#u"!n9  L To ? 60 C B*u %#i!nt!D T? 10 C B*u r)D o#u"!n9

! /$/%# 0  ! &3%4%#

maguafría∗ c agua∗ ∆T =−maguacaliente ∗c agua∗∆T

maguafría∗ c agua∗(T f −T 0 )=−m aguacaliente ∗c agua∗( T f −T 0) maguafría∗ c agua∗ ( 40−10 ) ° C =−maguacaliente ∗c agua∗( 40 −60 ) ° C maguafría =

−(95 Kg ∗(−20 ° C ) ) 30 ° C

maguafría =63,33 Kg= 63,33 L b) 56u$ es m7s robable que ro#oque una quemadura agua l1quida a 2//°C o una masa igual de #aor a 2//°C8 E9lique

E. ". 7ro::#! t!n!r un 'u!"dur %on <7or 7or'u! 7r 'u! !# *u  100C 7.!  <7or d! *u  'u! .u"in).tr#! 40 %#or). 7or %d *r"o d! *u, o .!, 'u! !# <7or d! *u, 7rt! d! 7od!r !.tr  100C ti!n! un .u7#!"!nto d! %#or) 'u! no ti!n! !# *u b)

!54&$ &6 &7 4$8&$9#3 %&7 9&3;&93#< =5& /7 %&>4$43 7/ 9&&3/953/ %& >#3/ #&3/948/ 7#3# 6&/3/3 7#6 ?#$?&9#6 %& 9&&3/953/ @ ?/7#3. o.!7 5#%M B182>-18D .! dio %u!nt d! 'u! # 7#i%%i/n d! %#or # i!#o no #o d!rr!t) in"!dit"!nt!, .ino 'u! !# i!#o :.or:) %i!rt %ntidd d! %#or .in u"!ntr .u t!"7!rtur R!#i+/ un *rn n"!ro d! !n.o. %#ori"=tri%o., di.tin*ui!ndo %#r"!nt! !ntr! %#or B%ntidd d! !n!r*)D  t!"7!rtur Bni


_____________________________________________________________________________ ___ c) El calor esec1&ico de los gases: 5tiene las mismas unidades que los calores esec1&icos de los s'lidos + los l1quidos8

E# %#or !.7!%ii%o !. !# %#or 'u! d!:! int!r%":ir un unidd B7or !$!"7#o un *r"o, o un "o#, o un Mi#o*r"o, !t%D d! .u.tn%i 7r 'u! .u t!"7!rtur <r)! !n un unidd d! t!"7!rtur B7or !$ !n un *rdo %!nt)*rdoD Por #o tnto ti!n! #. "i.". unidd!. .! 7r ./#ido. %o"o 7r #)'uido. ou#!. 7or Mi#o*r"o  7or M!#
Lo. *.!. .! 7u!d!n %#!ntr .o#"!nt!  7r!.i/n %on.tnt!,  'u! # t!n!r un .i.t!" %!rrdo  %on %i!rt "!+%# d! *.!. t!ndr un 7r!.i/n int!rn # %u# .! "nt!ndr %on.tnt! # %#!ntr !# *. #o ni%o 'u! <  %":ir .!r .u
L r!ri*!r%i/n !n "otor!. d! %o":u.ti/n int!rn !. n!%!.ri 7r !#i"inr !# %#or *!n!rdo 7or # 'u!" d!# %o":u.ti:#! B.u7!rior  2000CD,  no trn.or"do !n !n!r*) "!%ni%, durnt! !# un%ion"i!nto d! =.to. L 7rin%i7# un%i/n d! # r!ri*!r%i/n !. "nt!n!r todo. #o. %o"7on!nt!. d!ntro d!# rn*o d! t!"7!rtur. d! di.!Wo d!# "otor !
E.to .! d!:! # %#or !.7!%)i%o d!# *u #)'uid,  'u! %t %o"o un r!*u#dor d! # t!"7!rtur  !n #. +on. %o.t!r.  %ntidd d! *u 7or #o 'u! !# int!r%":io d! %#or .!r "!nor !n #. +on. d!.=rti%. dond! 7r!<#!%! !# %#or !.7!%)i%o d!# ir! .!%o



_____________________________________________________________________________ ___ g) 5;or qu$ es m7s eligroso quemarse con #aor a 2// °C que con agua a la misma temeratura8

Por'u! %undo .! .ur! un 'u!"dur %on *u  100C, !# *u trn.i!r! todo !# %#or 'u! d!:! 7!rd!r 7r #%n+r # "i." t!"7!rtur  # tu 7i!# En %":io %undo .! .ur! un 'u!"dur %on <7or d! *u  # "i." t!"7!rtur, !# <7or d!:! 7!rd!r %#or 7r .!r *u #)'uid  100C,  !.! %#or #o r!%i:! # 7i!#,  #u!*o r!%i:! !# %#or 'u! #! !ntr!*r !# *u 7rodu%to d! !.! <7or # !nrir.! d!.d! 100C .t # "i." t!"7!rtur 'u! # 7i!# !.to !. #o 'u! 7rodu%! un 'u!"dur "u%o ". *r
h) 0eterminar el calor que debe quitarse a =// g de #aor de agua ara que se #uel#a l1quido*

>00* ? 0>M* Q ? "L Q ? 0>M* B>0%#M* D

! 0 ' ?/7 i) 0eterminar la cantidad de calor absorbida or una masa de 24 g de nitr'geno al asar de l1quido a gas*  ? X  ?    / 9 14  ? 48,44  ? 48,4414?664,16  4,1>8  1  ?28>0,>4  ! 0 2*+-<+' 

3) Calcular la masa de una sustancia si su calor latente de &usi'n es ./ >cal%>g + si ocurrido un cambio de &ase de s'lido a l1quido se liberan
Q =m L



_____________________________________________________________________________ ___ m=

300 cal 60

cal g

m =5 g .

k) 5?n bloque grande de hielo a /°C tiene m7s energ1a t$rmica que una taza de t$ caliente a 2//°C8 E9lique . ∇Q

? C7 " ∇T

Q ? C7 " T (ond! Q !. %#or " !. ". T !. t!"7!rtur  C7 !. %#or !.7!%)i%o E# %#or !.7!%)i%o d! # t+ !. %.i i*u# # d!# *u, un'u! # t!"7!rtur d! # t+ !. "or 'u! # d!# i!#o, # ". d!# :#o'u! !. "u%o "or 'u! # d!# :#o'u!, .i to""o. %o"o t!"7!rtur d! r!!r!n%i !# %!ro :.o#uto, ti!n! "u%o ". !n!r*) !# :#o'u! d! i!#o, 7or # ". d! !.t!, !. un %tor i"7ortnt! # t!"7!rtur %o"o # ". l) 0os cucharas de la misma masa "una de oro + otra de #idrio": sumergidas en una taza de ca&$ caliente: alcanzar7n una nue#a temeratura de equilibrio 3unto con el ca&$* 5Cu7l cuchara requerir7 ma+or cantidad de energ1a t$rmica ara alcanzar la temeratura de equilibrio8 5;or qu$8

L %ntidd d! !n!r*) t=r"i% !.t r!#%iond %on # %7%idd %#or)i% L %7%idd %#or)i% !. # %ntidd d! !n!r*) n!%!.ri 7r u"!ntr # t!"7!rtur d! un d!t!r"ind .u.tn%i !n un unidd d! t!"7!rtur Un
•

C !.

•

c !.

# %7%idd %#or)i% d!# %u!r7o o .i.t!"

!# %#or !.7!%)i%o o %7%idd %#or)i% !.7!%)i%



_____________________________________________________________________________ ___ •

m #

". d! .u.tn%i %on.id!rd

m u=m!i

C u= c u∗m u " C !i= c !i∗ m!i

m u=

C u c u

C u

=

c u

"m !i=

c u

c !i

C !i c !i

C u c u = = C !i c !i

C u

C !i

( ) ∗( )

0,1291∗ 0,876

# g ° C

# 273,15 ° K 1 ° C g° K

= 0,000539536

=5,39 $ 10−4

En %on%#u.i/n 7od!"o. d!%ir 'u! n!%!.it"o. ". %#or B!n!r*)D 7r !#
!n r+/n # %#or .u"ini.trdo # oro T":i=n 7od!"o. d!du%ir#o

.i"7#!"!nt! 7or'u! .! .:! 'u! #o. "!t#!. .on :u!no. %ondu%tor!. d! %#or  d! !#!%tri%idd,  !# oro !. uno d! #o. "!$or!. 7r di%o 7ro7/.ito m) 5La e#aoraci'n como tal es un roceso t$rmico de en&riamiento o de calentamiento8

Pro%!.o d! !nri"i!nto 7or'u! #. "o#=%u#. 'u! !.tn !n !.tdo *.!o.o ti!n!n un "or !n!r*) 'u! !n !.tdo #)'uido E.t "or !n!r*) # o:ti!n!n d! #



_____________________________________________________________________________ ___ u!nt! d! %#or,  # 'uitr#! !n!r*) # !nr)n Por !.to %undo  un %":io d! .! d! #)'uido  <7or, # t!"7!rtur .! "nti!n! %on.tnt!  7!.r 'u! #! .i*"o. .u"ini.trndo %#or L !<7or%i/n !nr) #o 'u! !.t  .u #r!d!dor

Laboratorio 4. Calor Latente de Fusión.

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