parametros termodinamicos

UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRIÓN

E#$%&'( )& F*+($n P+*/&#*n(' )& M&0('%+g( DETERMINACION DE PARAMETROS PARAMETROS TERMODINAMICOS CURSO: FISICO QUIMICA DOCENTE: Ing. USURIAGA LOPEZ, ULDARICO ALUMNO:: ALAN ALUMNO ALANIA IA PARDAVE, T. SAUL MAYT MA YTA A ESPINOZ ESPINOZA, A, JEAN CARLO CARLO FERNANDEZ, JIMMY

ZEVALLOS RICRA LUIS,

ANDERSON E. SEMESTRE: “V” CERRO DE PASCO - 2!" INTRODUCCION

UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRION

Los parámetros termodinámi termodinámicos cos son magn magnitud itudes es físi físicas cas de carácter macroscópico que se pueden medir en un sistema La temperatura del si sisstema  el campo termodinámico . La son parámetros magnético presente termodinámicos ! mientras que la velocidad o la posición de al"una de las part#culas que con$orman el sistema no lo son. Dado que los parámetros termodinámicos del sistema se están especi%cados por el estado termodinám termodinámico ico en que se encuentra el sistema! tam&i'n reci&en el nom&re de (aria&les de estado o $unciones de estado.

VARIA1LES TERMICAS )oda sustancia por encima de los * +el(in ,-/0!12 3C4 )oda emite calor. Si dos sustancias en contacto se encuentran a di$erente temperatura! una de ellas emitirá más calor  calentará a la más $r#a. El equili&rio t'rmico se alcan5a mism sma a ca cant ntid idad ad de cuand cu ando o am am&a &ass em emit iten en!!  rec eci& i&en en la mi calor ! lo que i"uala su temperatura.



Nota6 estrictamente ser#a la misma cantidad de calor por "ramo! a que una maor cantidad de sustancia emite más calor a la misma temperatura

Varia&les termodinámicas Las (aria&les que tienen relaci7n con el estado interno de un sistema! se llaman (aria&les termod ter modiná inámi micas cas o coo coord rdenad enadas as ter termod modiná inámic micas! as!  ent entre re ellas las más importantes en el estudio de la termodinám termodinámica ica son6     

la masa el (olumen la densidad la presi7n la temperatura

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Los parámetros termodinámi termodinámicos cos son magn magnitud itudes es físi físicas cas de carácter macroscópico que se pueden medir en un sistema La temperatura del si sisstema  el campo termodinámico . La son parámetros magnético presente termodinámicos ! mientras que la velocidad o la posición de al"una de las part#culas que con$orman el sistema no lo son. Dado que los parámetros termodinámicos del sistema se están especi%cados por el estado termodinám termodinámico ico en que se encuentra el sistema! tam&i'n reci&en el nom&re de (aria&les de estado o $unciones de estado.

VARIA1LES TERMICAS )oda sustancia por encima de los * +el(in ,-/0!12 3C4 )oda emite calor. Si dos sustancias en contacto se encuentran a di$erente temperatura! una de ellas emitirá más calor  calentará a la más $r#a. El equili&rio t'rmico se alcan5a mism sma a ca cant ntid idad ad de cuand cu ando o am am&a &ass em emit iten en!!  rec eci& i&en en la mi calor ! lo que i"uala su temperatura.

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Nota6 estrictamente ser#a la misma cantidad de calor por "ramo! a que una maor cantidad de sustancia emite más calor a la misma temperatura

Varia&les termodinámicas Las (aria&les que tienen relaci7n con el estado interno de un sistema! se llaman (aria&les termod ter modiná inámi micas cas o coo coord rdenad enadas as ter termod modiná inámic micas! as!  ent entre re ellas las más importantes en el estudio de la termodinám termodinámica ica son6     

la masa el (olumen la densidad la presi7n la temperatura

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En termodiná nám mica es mu importante es esttud udiiar propiedades! propied ades! las cuáles podemos di(idirlas en dos6 



sus

P+*3&)() P+*3& )()&# &# n0 n0&n# &n#4( 4(#: #: son aquellas que no dependen de la cantidad de sustancia o del tama8o de un sistema! por lo que cuo (alor permanece inal in alte tera ra&l &le e al su& su&di di(i (idi dirr el si sist stem ema a in inic icia iall en (a (ari rios os su&s su &sis iste tema mas! s! po porr es este te mo moti ti(o (o no so son n pr prop opie ieda dade dess aditi(as. P+*3&)()&# &50&n#4(#: son las que dependen de la cantidad de sustancias del sistema!  son rec# ec#pr proca ocame ment nte e eq equi ui(a (ale lent ntes es a la lass in inte tensi nsi(a (as. s. Un Una a propiedad e9tensi(a depende por tanto del :tama8o; del sistema. Una propiedad e9tensi(a tiene la propiedad de ser aditi(a en el sentido de que si se di(ide el sistema en dos o más partes! el (alor de la ma"nitud e9tensi(a para el sistema completo es la suma de los (alores (alores de dic
Al"unos e=emplos de propiedades e9tensi(as son la masa! el (ol olum umen en!! el pe peso so!! ca cant ntiidad de su sust stan anci cia! a! en ener er" "#a #a!! entrop#a! entalp#a! etc. En "eneral el cociente entre dos ma"nitudes e9tensi(as nos da una ma"nitud intensi(a! por e=emplo la di(isi7n ent ntrre masa  (olumen nos da la densidad.

E#0()* )& %n ##0&(: Un sistema que puede descri&irse E#0()* en $u $unc nci7 i7n n de co coor ord den enad adas as te terrmod odin inám ámic icas as se ll llam ama a sistema termodinámico  la situaci7n en la que se encuentra de%nido por dic
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E7%'8+* 09+$*: Un estado en el cual dos coordenadas termodinámicas independientes > e ? permanecen constantes mientras no se modi%can las condiciones e9ternas se dice que se encuentra en equili&rio t'rmico. Si dos sistemas se encuentran en equili&rio t'rmico se dice que tienen la misma temperatura. Entonces se puede de%nir la temperatura como una propiedad que permite determinar si un sistema se encuentra o no en equili&rio t'rmico con otro sistema. El equili&rio t'rmico se presenta cuando dos cuerpos con temperaturas di$erentes se ponen en contacto!  el que tiene maor temperatura cede ener"#a t'rmica en $orma de calor al que tiene más &a=a!
F*$* 09+$*: Un $oco t'rmico es un sistema que puede entre"ar o reci&ir calor! pero sin cam&iar su temperatura. C*n0($0* 09+$*: Se dice que dos sistemas están en contacto t'rmico cuando puede


O&tener el (olumen del a"ua que queda despu's de calentar el reacti(o que tendremos que usar. Aplicar conocimientos de termodinámica para calcular la composici7n! propiedades  temperatura de llama adia&ática de los productos de com&usti7nB para di$erentes rique5as de los reactantes  condiciones iniciales. Se supondrá com&usti7n a (olumen constante o a presi7n constante. Aplicar los conocimientos de m'todos num'ricos  pro"ramaci7n para resol(er pro&lemas de termodinámica.

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MARCO TEORICO Las (aria&les termodinámicas o (aria&les de estado son las ma"nitudes que se emplean para descri&ir el estado de un sistema termodinámico. Dependiendo de la naturale5a del sistema termodinámico o&=eto de estudio! pueden ele"irse distintos con=untos de (aria&les termodinámicas para descri&irlo. En el caso de un "as! estas (aria&les son6 •

asa ,m 7 n46 es la cantidad de sustancia que tiene el sistema. En el Sistema Internacional se e9presa

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respecti(amente en +ilo"ramos ,+"4 o en n@mero de moles ,mol4. •

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Volumen ,V 46 es el espacio tridimensional que ocupa el sistema. En el Sistema Internacional se e9presa en metros c@&icos ,m04. Si &ien el litro ,l4 no es una unidad del Sistema Internacional! es ampliamente utili5ada. Su con(ersi7n a metros c@&icos es6 1 l  1*-0 m0. resi7n , p46 Es la $uer5a por unidad de área aplicada so&re un cuerpo en la direcci7n perpendicular a su super%cie. En el Sistema Internacional se e9presa en pascales ,a4. La atm7s$era es una unidad de presi7n com@nmente utili5ada. Su con(ersi7n a pascales es6 1 atm F 1*2 a. )emperatura ,T 7 t 46 A ni(el microsc7pico la temperatura de un sistema está relacionada con la ener"#a cin'tica que tienen las mol'culas que lo constituen. acrosc7picamente! la temperatura es una ma"nitud que determina el sentido en que se produce el Gu=o de calor cuando dos cuerpos se ponen en contacto. En el Sistema Internacional se mide en +el(in ,H4! aunque la escala Celsius se emplea con $recuencia. La con(ersi7n entre las dos escalas es6 ) ,H4  t ,C4 J /0.

En la si"uiente %"ura se
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Cuando un sistema se encuentra en equili&rio! las (aria&les termodinámicas están relacionadas mediante una ecuaci7n denominada ecuaci7n de estado. Varia&les e9tensi(as e intensi(as En termodinámica! una (aria&le e9tensi(a es una ma"nitud cuo (alor es proporcional al tama8o del sistema que descri&e. Esta ma"nitud puede ser e9presada como suma de las ma"nitudes de un con=unto de su&sistemas que $ormen el sistema ori"inal. or e=emplo la masa  el (olumen son (aria&les e9tensi(as. Una (aria&le intensi(a es aquella cuo (alor no depende del tama8o ni la cantidad de materia del sistema. Es decir! tiene el mismo (alor para un sistema que para cada una de sus partes consideradas como su&sistemas del mismo. La temperatura  la presi7n son (aria&les intensi(as.

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Kunci7n de estado Una $unci7n de estado es una propiedad de un sistema termodinámico que depende s7lo del estado del sistema!  no de la $orma en que el sistema lle"7 a dic
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EQUIPOS Y MATERIALES •

1('(n>( &'&$0+n$(: La &alan5a puede ser descripta como un aparato creado arti%cialmente por el
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V(#* )& 3+&$30()*#: Un (aso de precipitados es un recipiente cil#ndrico de (idrio &orosilicado %no que se utili5a mu com@nmente en el la&oratorio! so&re todo! para preparar o calentar sustancias  traspasar l#quidos. Son cil#ndricos con un $ondo planoB se les encuentra de (arias capacidades! desde 1 ml
M&$@&+* )& ('$*@*': )am&i'n llamada lámpara de alco
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oseen una mec
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T&+&0+*: El term7metro ,del "rie"o θερμός ,thermos4! el cual si"ni%ca calor  metro! medir4 es un instrumento de medici7n de temperatura. Desde su in(enci7n
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La incorporaci7n! entre 111  110! de una escala num'rica al instrumento de Malileo se atri&ue tanto a Krancesco Sa"redo como aunque es aceptada la autor#a de 'ste @ltimo en la aparici7n del term7metro. En Espa8a se pro
Pn>( )& M*@+: Es un utensilio de metal que se a=usta! mediante presi7n! a un conducto de "oma. Su principal uso es como lla(e en el tu&o de "oma de una &ureta de o
•

S*3*+0& %n4&+#(': Un soporte de la&oratorio! soporte uni(ersal o pie uni(ersal es una pie5a del equipamiento de la&oratorio donde se su=etan las pin5as de la&oratorio! mediante do&les

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nueces. Sir(e para su=etar tu&os de ensao! &uretas! em&udos de %ltraci7n! cri&a de decantaci7n o em&udos de decantaci7n! etc. )am&i'n se emplea para montar aparatos de destilaci7n  otros equipos similares más comple=os. El soporte uni(ersal es una
•

T%8* )& &n#(*: El tu&o de ensao es parte del material de (idrio de un la&oratorio de qu#mica. Consiste en un peque8o tu&o cil#ndrico de (idrio con un e9tremo a&ierto ,que puede poseer una tapa4  el otro cerrado  redondeado! que se utili5a en los la&oratorios para contener peque8as muestras l#quidas o s7lidas! aunque pueden tener otras $ases! como reali5ar reacciones qu#micas en peque8a escala. Entre ellos está el e9poner a temperatura el mismo contenedor. Se "uardan en un instrumento de la&oratorio llamado "radilla. Los tu&os de ensao están disponi&les en una multitud de tama8os! com@nmente de 1 a  cm de anc
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1('n: Un &al7n de destilaci7n o matra5 destilado o matra5 Gorentino es parte del llamado material de (idrio. Es un $rasco de cuello lar"o  cuerpo es$'rico. Está dise8ado para el calentamiento uni$orme de distintas sustancias! se produce con distintos "rosores de (idrio para di$erentes usos. Está
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P+*8&0(: La pro&eta es un instrumento (olum'trico que consiste en un cilindro "raduado de (idrio que permite contener l#quidos  sir(e para medir (ol@menes de $orma apro9imada. Está $ormado por un tu&o "eneralmente transparente de unos cent#metros de diámetro  tiene una "raduaci7n desde 2 ml
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R&($04*#: •

C'*+(0* )& 3*0(#* BC'O6: El clorato de potasio o clorato potásico es una sal $ormada por el ani7n clorato  el cati7n potasio. En su $orma pura $orma cristales &lancos. Es el clorato más com@n en la industria!  se encuentra en la maor#a de los la&oratorios. Se emplea maormente como o9idante! para reali5ar tra&a=os de pa(onado  en la ela&oraci7n de pirotecnia  e9plosi(os. El clorato de potasio por si misma es se"ura a temperatura am&iente! sin em&ar"o me5clado con materiales reductores o com&usti&les como la a5@car o el a5u$re puede (ol(erse sensi&le a la temperatura! $ricci7n  c
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D5)* )& (ng(n&#* BMnO2: El di79ido de man"aneso es conocido por el nom&re de pirolusita! la pirolusita en un mineral del "rupo de los 79idos. sta destaca por su &rillo metálico  su color oscuro. El nom&re de pirolusita procede del "rie"o piro$ue"o  luoula(ar! a que anti"uamente se usa&a para quitarle el color (erdoso que le da&a al (idrio la presencia de componentes de
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A'$*@*' n)%#0+(': El compuesto qu#mico metanol! tam&i'n conocido como alco

Ag%(: El a"ua ,del lat#n aua4 es una sustancia cua mol'cula está $ormada por dos átomos de
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El a"ua cu&re el /1  de la super%cie de la corte5a terrestre. Se locali5a principalmente en los oc'anos! donde se concentra el !2  del a"ua total! los "laciares  casquetes polares poseen el 1!/Q ! los dep7sitos su&terráneos ,acu#$eros4! los perma$rost  los "laciares continentales son el 1!/   el restante *!*Q  se reparte en orden decreciente entre la"os!
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a"ua antes de *0*B en esos pa#ses es (ital un menor "asto de a"ua en la a"ricultura moderni5ando los sistemas de rie"o.

PROCEDIMIENTO EPERIMENTAL esar el tu&o de ensao esar 1 ". de clorato de potasio ,HClO 04!  *.*2 ". de di79ido de man"aneso ,nO4. Lue"o en el tu&o de ensao cada uno de los reacti(os pesarlos nue(amente. Colocar el tu&o de ensao en el soporte uni(ersal. Llenar de a"ua el &al7n
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Continuar calentando el $ondo del tu&o de ensao
REACCIONES Y CALCULOS HClO0 J nO  HO J nClO0 HClO0 J nO  HO J n ,ClO04Q Datos6 eso del tu&o de ensao6 1/. " Volumen de PO desalo=ado6 2* ml )emperatura6 1* C3  1*J/0 0 3H eso de HClO0  1 " eso de nO  *.*2 " eso total del tu&o de ensao6 1. "

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ESQUEMA DE LA PRCTICA esar el tu&o de ensao.

esar 1 ". de clorato de potasio ,HClO 04!  *.*2 ". de di79ido de man"aneso ,nO4.

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Lue"o en el tu&o de ensao cada uno de los reacti(os pesarlos nue(amente.

Colocar el tu&o de ensao en el soporte uni(ersal.

Llenar de a"ua el &al7n
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A&rir la pin5a de mo
Succionar el a"ua para llenar la columna de la man"uera  lue"o cerrar la pin5a.

Cerrar
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Calentar "radualmente el $ondo del tu&o de ensao con el mec
Continuar calentando el $ondo del tu&o de ensao
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edir el (olumen desalo=ado en el (aso de precipitaci7n! para ello usar una pro&eta.

esar nue(amente el tu&o de ensao con el residuo que
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)omar la temperatura del a"ua que se a desalo=ado durante el proceso.

Reali5ar los cálculos  las reacciones.

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O1SERVACIONES - La práctica se de&e reali5ar con a"ua destilada! no con a"ua de ca8o. - Los reacti(os al me5clarlo en el tu&o de ensao presentan un color "ris. - ara pesar la muestra de&emos utili5ar una &alan5a anal#tica cerrada
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CONCLUSIONES Los (alores o&tenidos (ar#an con los (alores te7ricos! esto puede de&erse a la temperatura! al"@n desper$ecto en la &alan5a! dando mediciones err7neas o al"@n elemento %ltrado en la sustancia! el a"ua $ue tomada de la lla(e  no es destilada! por tanto puede ser el causante! de las (ariantes. Esta práctica es mu &ueno para sustancias con (olumen "rande! a que si el s7lido es mu peque8o de tama8o! la medida puede ser mu di$#cil de determinar. Los materiales de la&oratorio son mu importantes porque nos auda a reali5ar nuestros e9perimentos  cálculos. El (olumen desalo=ado es 2* ml. La temperatura del a"ua desalo=ada es de 1*3C o 0 H.

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RECOMENDACIONES - En el la&oratorio no se encuentran (isi&les las se8ales de se"uridad lo cual en un caso de emer"encia di%cultar#a la e(acuaci7n. - Los reacti(os no pueden "uardarse en cualquier $rasco esto no con(iene a los alumnos a que la práctica puede resultar des$a(ora&le. - ara poder tra&a=ar con las si"uientes sustancias se su"iere utili5ar el "uardapol(o o mandil. - Usar más implementos que nos &rinde se"uridad como pueden ser "uantes quir@r"icos para as# e(itar el ries"o de quemarnos u otro e$ecto de los qu#micos. - Utili5ar con muc
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1I1LIOGRAFIA -
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parametros termodinamicos

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