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Equipo No.
TECNOLÓGICO DE ESTUDIOS SUPERIORES DE ECATEPEC DIVISION DE INGENIERÍA QUÍMICA Y BIOQUÓMICA MATERIA: TERMODINÁMICA Práctica Nº 1: “Caracterización “Caracterización de un sistema termodinámico” termodinámico”
Equipo de trabajo: Barrientos Domínguez Daniela González Martínez Diana Montserrat Hernández Pineda Iván Herrera Cazares Pamela Damaris Moreno Torres Giovanna Krystell Grupo: 3201 Profesor de la materia: M en C. Rafael Campos Haaz Sign up to vote on this title
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Fecha de la Práctica: 6-Marzo-2010.
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1. Abstract Caracterización d e un sistem a term od inámic o
Diana Montserrat González Martínez
La termodinámica estudia las transformaciones de la energía y las relaciones entre la
propiedades de los sistemas. Una propiedad se define formalmente como cualqui
característica observable de un sistema, de aquí la importancia de caracterizar el mism
El objetivo es caracterizar un sistema termodinámico en función de sus propiedade macroscópicas extensivas e intensivas.
A partir de una nieve de limón se obtuvieron su densidad, punto de congelamiento y pun
de ebullición utilizando métodos básicos para su obtención. Se clasificaron la You're Reading a Preview
propiedades en extensivas e intensivas.
Unlock full access with a free trial.
Dentro de nuestros resultados obtuvimos que la densidad de la nieve a -4°C es de 1.12 g/ml, su punto de congelación seDownload registró enWith -2°CFree y suTrial punto de ebullición se di a 85°C.
En comparación con los datos teóricos del agua podemos ver que los resultados no
muestran concordancia ya que a pesar de que la nieve es un producto de agua los demá ingredientes presentes hace que sus propiedades varían con respecto a las del agua, Sign up to vote on this title
que nos da como resultado datos cercanos al agua masUseful no iguales, nos demuest useful Notesto los cambios que puede haber en un sistema cuando un componente es diferente.
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2. Introducción Objetivo:
Caracterizar a un sistema termodinámico en función de sus propiedades macroscópic extensivas o intensivas. Hipótesis:
Un sistema termodinámico puede tener más de una propiedad. Revisión literaria: Sistema
Un sistema termodinámico es una región tridimensional del espacio cuyas fronteras
encuentran definidas por una superficie arbitraria. La frontera pude ser real o imaginari
puede estar en reposos o en movimiento y puede cambiar su tamaño o forma. A la regió
del espacio físico que existeYou're fueraReading de lasa Preview fronteras del sistema, seleccionada
Unlock fullo access with En a freeun trial. arbitrariamente, se le llama alrededores medio. contexto mas general, el nomb de “alrededores” se refiere únicamente a la
región que interactúa en alguna forma con
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sistema y cuya influencia sobre le puede, por lo tanto medirse. Todo anális
termodinámico comienza con la selección del sistema, sus fronteras y sus alrededore (Gavera, 1-18) Propiedad
Sign up to vote on this title
Useful Not useful Una propiedad es una característica de un sistema que, en la mayoría de los caso
puede especificarse mediante la descripción de una prueba a la que deberá someterse
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los valores numéricos de las propiedades dependen del conjunto de unidades que s
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utilice.
Las propiedades se clasifican en extensivas e intensivas. Considérese un sistem
arbitrariamente dividido en un grupo de subsistemas. Una propiedad es extensiva cuand
el valor de la misma para el sistema completo corresponde a la suma de los valore
correspondientes a todos los subsistemas o partes. A diferencia de las propiedade extensivas, las propiedades intensivas tienen valores que son independientes de
magnitud o masa total del sistema. Si se divide arbitrariamente un sistema de fase únic
en equilibrio e n partes, entonces el valor de cualquier propiedad intensiva será idéntic
en cada uno de los n subsistemas. Las propiedades intensivas, entonces, tienen el mism
valor para cualquier punto de un sistema en equilibrio. Entre las propiedades intensivas s
cuentan temperatura, presión, densidad, velocidad y concentración química. (Granet, 4-7 Estado
El estado de un sistema es la condición del mismo, caracterizada través de los valores d You're Reading a Preview
sus propiedades. A menudo puede identificarse completamente el estado de un sistema
Unlock fullnúmero access with trial. partir del conocimiento de un pequeño dea free propiedades. Los valores de todas la
propiedades restantes pueden determinarse a partir de las pocas que se utilizaron pa Download With Free Trial
especificar el estado. El equilibrio implica igualdad de fuerzas o un estado en balanc corresponde a una situación en la que no existen cambios macroscópicos con respecto tiempo. Por definición,
“se dice
que un sistema esta en equilibrio termodinámico cuand
en le no puede ocurrir un cambio finito y espontaneo hacia otro estado, sin quese oper Sign up to vote on this title
un cambio finito ene le estado de sus alrededores”. (Wark,
Cuestionario de planteamiento:
10-12) Not useful
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Equipo No. 3) ¿Por qué se justifica conocer el fenómeno a estudiar?
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Esto nos ayudara para que mas adelante durante el diseño de un sistema se
más fácil la identificación de un sistema. Además de que la mayoría d nuestros estudios se basan en un sistema. 4) ¿Qué ciencias están involucradas en el tema a investigar? Física, química, termodinámica. 5) ¿Cuál es el objetivo de aprendizaje de hacer esta investigación? Clasificación de un sistema a partir de la identificación de sus propiedades. 6) ¿Qué consecuencia tendrá hacer bien este reporte? Nos permitirá una mejor comprensión de los conceptos básicos de
termodinámica, al ser la base de la materia nos dará una mayor facilidad d comprensión en los temas que se verán durante el curso.
3. Materiales y métodos
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Material:
Capsula de porcelana.
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Tripie.
Probeta 50 ml.
Mechero.
Rejilla con asbesto.
Vaso de precipitado 50ml. Baño maría.
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Equipo No. Procedimiento:
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Determinación de densidad.
I.
Lavar y secar perfectamente la probeta.
II.
Pesar la probeta en la balanza analítica.
III.
Tomar la nieve y colocar 30 ml en la probeta. Tomar en cuenta que el helado deb de tener una temperatura constante.
IV.
Realizar los cálculos correspondientes.
Determinación de punto de congelación.
I.
Derretir la nieve hasta que tenga una consistencia liquida.
II.
Colocar la nieve en un vaso de precipitado y ponerlo en un baño de nieve. Color sal en el hielo para evitar que se derrita rápidamente.
III.
Con ayuda del termómetro ver a que temperatura la nieve se empieza a congela Esta temperatura será el punto congelación. You'rede Reading a Preview Unlock full access with a free trial.
Determinación del punto de ebullición.
Download With Free Trial
I.
Montar el equipo de calentamiento.
II.
En una capsula de porcelana colocar la nieve. Tener cuidado al colocarla al fueg para evitar que se rompa.
III.
Con ayuda del termómetro ver a que temperatura la nieve empieza a ebullir. S Sign up to vote on this title
debe de tener cuidado ya que al contener mucha azúcar se puede empezar Useful Not useful caramelizar, evitar confundir esta temperatura con el punto de ebullición. IV.
La temperatura registrada será el punto de ebullición.
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4. Resultados Fecha: 6-marzo-2011 Hora: 9-11 horas. Lugar: laboratorio E-06 Condiciones: Enfriamiento constante
Densidad (propiedad intensiva) ɗ nieve de limón=
1.122 a -4°c
Fecha: 13-marzo-2011 Hora: 9-11 horas. Lugar: laboratorio E-06 Condiciones: Enfriamiento constante
Punto de congelación (propiedad intensiva) Tc nieve de limón = -2°c
Punto de ebullición (propiedad intensiva)
You're Reading a Preview
Te nieve de limón = 85°C
Unlock full access with a free trial.
Download With Free Trial 5. Discusión de resultados
Las propiedades dentro de este sistema fueron de fácil opción de cierta mane
sin embargo pudimos observar que al estar congelado se debe mantener es
estado para poder determinar sus propiedades. De acuerdo a lo que observamo
Sign up to vote on this title si la condición de congelamiento cambia las propiedades cambian, esto refuerza Useful Not useful dicho anteriormente.
Para la obtención de estos resultados y sobre todo en la densidad se mantuviero
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6. Conclusiones
Con respecto al sistema elegido (nieve de limón) se identificaron tres propiedad
(densidad, punto de ebullición y punto de congelamiento) que la clasificarla identificamos ala s tres como intensivas.
Los resultados se obtuvieron teniendo en cuenta y manteniendo su condición d
congelamiento, además de que se compararon los resultados con datos teórico del agua para dar una mayor grado de aceptabilidad a estos. En comparación con los datos teóricos se observo semejanza mas no iguala
que resulta completamente razonable ya que a pesar de que la nieve es compuesta por agua, los demás componentes de este hacen una variación en momento en que se estudian, como en este caso sus propiedades.
7. Cuestionario
1. ¿Qué es la termodinámica? Haga una distinción clara entre la termodinámic clásica y la termodinámica estadística.
You're Reading a Preview
Termodinámica clásica: La Termodinámica clásica divide al universo en Unlock full access with a free trial.
sistema y el ambiente, separados por una frontera. Esta visión simplificad permite estudiar la transferencia de energía en el Universo. Download With Free Trial
Termodinámica estadística: es parte de la mecánica estadística, su objetivo e deducir las propiedades macroscópicas de un sistema a partir
de
propiedades microscópicas. Sign up to vote on this title
2. Explique con sus propias palabras cada uno deUseful los siguientes conceptos: Not useful
a) Sistema termodinámico.- Sustancia o mezcla de sustancias que se encuent
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Equipo No. Estado.- situación en la cual se halla un elemento.
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Proceso.- Conjunto de actividades mutuamente relacionadas o que interactúan, la cuales transforman elementos de entrada en resultados 3. Defina los siguientes conceptos:
a) Densidad.- es una magnitud escalar referida a la cantidad de masa conteni en un determinado volumen de una sustancia.
b) Punto de fusión.- es la temperatura a la cual encontramos el equilibrio de fas sólido - líquido, es decir la materia pasa de estado sólido a estado líquido, funde, cabe destacar que el cambio de fase ocurre a temperatura constante. punto de fusión es una propiedad intensiva.
c) Punto de ebullición.- es aquella temperatura en la cual la materia cambia d
estado líquido a estado gaseoso, es decir hierve. Expresado de otra manera, e
un líquido, el punto de ebullición es la temperatura a la cual la presión de vapor d líquido es igual a la presión del medio que rodea al líquido.
d) Índice de refracción.- es una medida determina la reducción de la velocid You're Readingque a Preview
de la luz al propagarse por un medio homogéneo. De forma más precisa, el índic Unlock full access with a free trial.
de refracción es el cambio de la fase por unidad de longitud, esto es, el número Download With Freegrande Trial que el número de onda onda en el medio ( ) será veces más
el vacío ( ).
e) Composición.- se refiere a qué sustancias están presentes en una determinad muestra y en qué cantidades. f) Energía interna.- es la suma de:
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Not useful Useful La energía cinética interna, es decir, de las sumas de las energías cinéticas de la
individualidades que lo forman respecto al centro de masas del sistema, y de
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4. La densidad del agua es de 1000 Kg/m 3. Calcule el volumen ocupado por 1 K
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de agua en el Sistema Inglés y en el SI.
Volumen= 1x10-3 m3 Volumen= 0.0351 ft 3
5. Un recipiente rígido contiene 0.5 Kg de vapor de agua seco saturado, con u volumen específico de 1.673 m 3 /Kg. ¿Cuál es el volumen del recipiente?
Volumen= 0.8365 m 3
8. Bibliografía / obras citadas / obras consultadas
Wark, Kenneth. Termodinámica. Trad. José Luis Torres Vázquez. 2° E Mexico. Mc Graw Hill. 1997.
Granet, Irving. Termodinámica. Trad. Luis Rafael León Cacheux Pulido. ed. México. Prentice-Hall Hispanoamericana. 1994.
Gavera-Colín, Leopoldo Scherer. Introducción a la termodinámica clásic You're Reading a Preview
3ª reimpresión. Editorial Trillas. 2002.
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