INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniería y Ciencias Sociales y Administrativas
Practica 5 Determinación experimental de la presión de vapor de un liquido puro
!"#ipo 3 Sec#encia 1IV25/1IV2E Integrantes : Escamilla Alcántara udit! 2"15#""5$# %on&ales Valerio 'esar (rancisco 2"15#"")1* +ata A,uilar -er,io 2"15#"13#2 .errera %óme& Irvin, An,el 2"15#"1""
Profesor (elipe +ota 0apia $ec%a de entrega 22/"#/2"15
etivo ,eneral: •
•
Determinar experimentalmente la presion de vapor de liquidos puros a disintas temperaturas de eullición4 modiicando la presion del sistema Determinar la relación existente entre la presion de vapor 6 la temperatura en liquidos puros
+arco teorico:
P&!SION '! (APO& )*#+ es, 7a presión de vapor es la presión de un sistema cuando el sólido o liquido se !allan en equilirio con su vapor8 7os vapores 6 los ,ases4 tienden a ocupar el ma6or volumen posile 6 eercen as9 sore las paredes de los recintos que los contienen4 una presión tamin llamada4 uer&a elástica o tensión8 ;ara determinar un valor sore esta presión se divide la uer&a total por la supericie en contacto8 <'on que propiedad se relaciona= 7a re,la de ases estalece que la presión del vapor de un l9quido puro es unción >nica de la temperatura de saturación8 Vemos pues que la presión de vapor en la ma6or9a de los casos se puede expresar como ;vp ? @t 7a cual podr9a estar relacionada con cualquier otra propiedad intensiva de un l9quido saturado @ o vapor4 pero es muc!o meor relacionarla directamente con la temperatura de saturación8 <'ómo se relaciona= 7a presión de vapor de un liquido se relaciona con la temperatura por medio de la ecuación de 'laussius 'lape6ron4 sin emar,o existen muc!as ecuaciones que estudian esta propiedad de los luidos4 pero de todas maneras estas ecuaciones pueden reerirse a la ecuación de 'lape6ron: 7n ;2/;1 ? @D./B vapori&ación @1/01C1/02 Esta ecuación mediante pasos matemáticos4 puede convertirse en: 7n ;vp ? A/0 7a ,ráica del lo,aritmo de la presión del vapor 6 el reciproco de la temperatura asoluta es una recta8 7a ecuación anterior no es una mala aproximación pero en ,eneral esta curva realmente tiene unas curvaturas pequeFas que muestran as9 que esta aproximación tampoco es la meor8 Estas curvas las oservamos exa,erando un poco el diuo4 de la si,uiente manera:
18C+aterial equipo 6 sustancias 28CBecipiente de eullición 38C+ec!ero o mantilla caleactora *8C0ermómetro " C1""Gc 58CBeri,erante recto o equivalente #8C(rasco de 2 a 3 7 de pared ,ruesa 6 oca anc!a 8C0uo en u como manometro $8Coma de vacio
Desarrollo experimental
".-#nstalar el aparato como se muestra en la fgura
2.-lenar una cuarta parte del volumen del matra! de 2 bocas con el
3.-Verifcar que el aparato no presente ugas, abriendo la válvula que comunica con la bomba de vacío y cerrando la válvula de venteo la presión debe
$.-%i&ar el vacio controlándolo con la valvula de venteo, se recomienda una presion de vacio de $'
).-*alentar el liquido problema, controlando el calentamiento de tal orma que la ebullición sea moderada +evitar
.-notar la temperatura de ebullición y medir la dierencia de alturas entre las dos ramas del manometro/ cuando este
0.-1odifcar la presion del sistema abriendo lentamente la valvula de venteo, (asta establecer una nueva presion que puede ser ) mm(g mayor
.-a operación anterior se repite varias veces (asta que la dierencia de alturas en las ramas del manometro sea igual a cero, es decir, qu la presion absoluta del sistema
.-pagar la bomba
"'.-4esmontar y lavar el aparato, de&ándolo listo para e5perimentar con oro liquido uro 0ala de resultados experimentales .1
.2
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#831
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3#*815
#83
CALCULOS -./ 'onstru6a una ,raica de presión contra temperatura Asoluta
1/0 "8""2)##" * "8""2$$$) 2 "8""2$55) 2 "8""2$31# # "8""2$"$ 1 "8""2)21 3 "8""2#12 ) "8""2*#1 2
67 vs 8abs 30' 3) 3' 3)) 3)' 3$) 3$' 33) 33' 32) 32' ")'
2''
2)'
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0./ 'onstru6a una ,ráica de ln; contra temperatura asoluta8
ln8abs vs 76 . .$ .2 ). ). ).$ ).2 ) 33)
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3))
3'
1
1./ 'onstru6a una ,raica de ln; contra
T
donde 0J este en Helvin
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30'
"9: vs n8abs . .$ .2 ). ). ).$ ).2 )
'
'
'
'
'
'
'
2./ ;ara determinar el valor de la entalpia se tiene que encontrar la pendiente de la linea de tendencia8 Estos datos se sacaron con la calculadora: m? C5#585#11 ? 218))2# por lo que:
;as?
−5675.57611
ºK + 21.9926
;ara determinar la entalpia: K.v exp?
K.v exp ?
mR
(−5675.57611 º k )( 1.987
K.v exp ?
−11277.3697
cal mol
cal
)
mol º k
5./ En comparacion con la primera ,raica4 se puede oservar que los datos tienden a comportarse de la misma manera4 solo que la ,raica teorica se encuentra en ,rados celsius8
3./ El porcentae de error se calcula de la si,uiente manera:
K.v teo8 ?
|
Error =
− 9721.028
cal mol
−9721.028 + 11277.3697 − 9721.028
|
x 100
Error =16.01
'onclusiones ;ara concluir esta práctica4 podemos mencionar que se cumple lo mencionado en la introducción 6 los oetivos de la misma4 de tal manera que pudimos demostrar que existe un camio de presión en el sistema cuando se modiica la temperatura de eullición a distintas temperaturas en los l9quidos purosL !aciendo uso de los datos otenidos de temperatura 6 presión4 as9 como de las ,ráicas que reali&amos con los mismos datos8 ;ara el desarrollo de esta práctica !icimos uso de la inormación sore este tema4 proporcionada por nuestro proesor4 en clases pasadasL llevando a cao as94 un experimento que constaa de modiicar la temperatura de eullición para darnos cuenta que la presión se modiica de manera paralela8 (ue importante para el desarrollo4 el interpretar los datos que oten9amos llevándolos4 no solo como anotaciones4 sino tamin como aprendi&ae de lo que se puede otener al reali&ar una acción de este tipo4 6 los eectos que puede traer consi,o el uso adecuado de estos conocimientos8
ilio,raia !ttp://luidos8eia8edu8co/!idraulica/articuloses/luode,ases/presiondevapor/presiondevapor8!tml
