EQUILIBRIO LÍQUIDO-VAPOR

ciclo 2013-2

PRESIÓN DE VAPOR Y

ENTALPÍA DE VAPORIZACIÓN

DEL AGUA

I. OBJETIVO GENERAL

Comprender e interpretar el significado de las variables termodinámicas involucradas en la ecuación de Clausius-Clapeyron, para aplicarlas en la determinación

de la ∆H vaporización de una

sustancia.

II. OBJETIVOS PARTICULARES

a. Determinar valores de presión de vapor del agua a distintas temperaturas, para representar y

describir la relación que se

presenta entre ambas variables.

b. Calcular la ∆H vaporización del agua a

partir de los datos experimentales y obtener

la ecuación de Clausius-Clapeyron

III. PROBLEMA

Determinar el

∆Hvaporización del agua.

PRESIÓN DE VAPOR

La presión a la que la FASE LÍQUIDA Y VAPOR se encuentran en equilibrio a una Temp determinada.

Su valor es INDEPENDIENTE de las cantidades de líquido y vapor presentes mientras existan ambas.

Factores modifican la condición de equilibrio

Entalpía: es una MAGNITUD TERMODINÁMICA representada

con la letra H, la variación de entalpía (ΔH) es la cantidad de energía (calor) que un sistema puede intercambiar con su entorno.

La entalpía, es UNA VARIABLE DE ESTADO, ( que sólo depende de los estados inicial y final) que se define como la SUMA DE LA ENERGÍA INTERNA DE UN SISTEMA TERMODINÁMICO Y EL PRODUCTO DE SU VOLUMEN Y SU PRESIÓN.(H =U+pV).

La HTOTAL de UN SISTEMA no puede ser medida

experimentalmente, en cambio, la VARIACIÓN DE ENTALPÍA de un sistema sí puede ser medida experimentalmente.

MEDIDA DE LA CANTIDAD DE ENERGÍA ABSORBIDA o CEDIDA por un sistema termodinámico

ENTALPÍA de VAPORIZACIÓN

T

G

A2. DISEÑO EXPERIMENTAL

Proponer el diseño del experimento apartir del material indicado en el punto A3

A2. DISEÑO EXPERIMENTAL

¿Qué quiero hacer?

Establecer un rango de temperatura para observar el cambio en la Pv del H2O

¿Cómo?

Midiendo la variación de VT del sistema

(VT = VAIRE+VVAPOR) y su relación con la temperatura

¿Para qué?

Obtener el DHV en el rango de temp, mediante la linealización de la Ec de CC

A3. MATERIALES Y REACTIVOS

Vaso Berzelius 1 L

Termómetro digital

Resistencia eléctrica

Agitador de vidrio

Probeta graduada 50mL

Agua

Identificación SISTEMA TERMODINÁMICO

A4. METODOLOGÍA EMPLEADA.

Describir detalladamente la metodología empleada después de haber realizado el experimento.

ORGANIZACIÓN DE DATOS

Resultados experimentales

Cálculos

Temp (°C)

Vol exp

(mL)

Tem

p (K)

Vol

aire

(mL)

Vol

vapor

(mL)

Y

aire

Y

vapor

P aire

(mm

Hg)

P

vapor

(mmH

g)

1/T (K-1)

Ln Pvap

DETERMINACIÓN DE LA ENTALPIA DE VAPORIZACIÓN

A partir de la ec lineal

Ln Pvap

1/T

Pendiente= -DHvap/R

ln(Pvap) = -DHvap/RT + b

¿ ?

a) ¿Qué gases hay dentro de la probeta entre los 30ºC y 70ºC?

b) ¿Cuál es la presión

total de los gases dentro de la probeta?

c) ¿Qué gases hay

dentro de la probeta a 0ºC?

Aire y vapor de agua

La presión atmosférica

Solamente hay aire.

Torre de destilación vista desde afuera.

Destilación fraccionada de los

hidrocarburos.

En la destilación de una sustancia como por ejemplo extraer un aceite esencial de una planta o cualquier otra sustancia.

En la vida cotidiana nos es muy útil por ejemplo al planchar.