Universidad Central del EcuadorFacultad de Ingeniería QuímicaLaboratorio de Termodinámica I

PRÁCTICA # 2 CAPACIDADES CALORÍFICAS-ENTALPIA DE FUSIÓN DEL AGUA

RESUMEN(Entre 80 y 120 palabras, 4 descriptores)

1. OBJETIVO1.1. Utilizar el primer principio de la termodinámica.1.2. Diferenciar entre variables de estado y variables de proceso.1.3. Poder calcular capacidades caloríficas 1.4. Determinar el calor latente de fusión del agua.

2. TEORÍA2.1. Procesos de transferencia de calor2.2. Principio de conservación de la energía2.3. Calor2.4. Trabajo2.5. Energía interna2.6. Capacidad calorífica2.7. Entalpia de fusión2.8. Entalpia de vaporización

3. PARTE EXPERIMENTAL3.1 Materiales y equipos3.2 Sustancias y reactivos3.3 Procedimiento

4. DATOS4.1 Datos experimentales

Tabla XXXPesos de las placas utilizadas

Metal Peso, gCobreAluminio

Tabla XXXVolúmenes de agua utilizada para cada medición de las capacidades caloríficas

N Metal V1, ml1

Cobre21

Aluminio2

V1: Volumen del agua fría

Winston SalazarAyudante de Cátedra

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Tabla XXXTemperaturas del agua, mezcla y metales utilizados

N Temperatura, C Temperatura, C

1Agua AguaCobre AluminioMezcla Mezcla

2Agua AguaCobre AluminioMezcla Mezcla

Tabla XXXVolúmenes de agua y peso del hielo para cada medición de la Entalpia de Fusión

del agua

N V1, mlPeso

sólido, g12

V1: Volumen del agua caliente

Tabla XXXTemperaturas del agua, hielo y mezcla

NTemperatur

a agua caliente, C

Temperatura hielo, C

Temperatura mezcla, C

12

4.2. Datos adicionalesTabla XXX

Valores teóricos de cp de metales utilizados en función de temperaturasMetal cp, cal/gC T, C

Cobre

Aluminio

Fuente:

Tabla XXX

Winston SalazarAyudante de Cátedra

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Valores teóricos de cp del hielo y Entalpia de Fusión del agua cp hielo, cal/gC

ΔHf, cal/g

Fuente:

Tabla XXXDatos Teóricos de densidad y Cp del agua en función de temperatura

T ρ(g/l) Cp(cal /g⁰C )

Fuente:

5. CALCULOS (Realizar solo un cálculo modelo)

5.1. Calculo de las masas de agua utilizadas para cada experimentación de la capacidad calorífica

ρi=(miVi ) Ec. xxx

M1: Masa del agua fría 5.2 Cálculo de los cp experimentales de los metales utilizados

Qg=Qp Ec. xxx

m 1Cp1 (T 3−T 1 )+ET (T 3−T 1 )=masametal∗Cpmetal (T 2−T 3 ) Ec. xxx

5.3. Calculo de las masas de agua utilizadas para cada experimentación de la entalpia de fusión del agua

ρi=(miVi ) Ec. xxx

M1: Masa del agua caliente

5.4. Calculo de la entalpia de fusión del agua

Qg=Qp Ec. xxx

mhielo∗Cphielo∗(T 3−T 2 )+mΔHf=m1Cp1 (T 1−T 3 )+ET (T 1−T 3 ) Ec. xxx

Winston SalazarAyudante de Cátedra

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5.5. Calculo del Error de exactitud en el cálculo de las capacidades caloríficas

%E=CpTeórico−CpExperimental

CpTeórico×100 Ec. xxx

5.6. Calculo del Error de exactitud en el cálculo de la entalpia de fusión del agua

%E=ΔHf Teórico−ΔHf Ex perimental

ΔHf Teórico×100 Ec. xxx

7. RESULTADOSTabla XXX

Masa de agua utilizada para cada medición de las capacidades caloríficasN M1(g)12

M1= Masa del agua fríaTabla XXX

Masa de agua utilizada para cada medición de la entalpia de fusión del aguaN M1(g)12

M1= Masa del agua caliente

Tabla xxxResultados de las capacidades caloríficas

N MetalCp teórico, cal/gC

Cp exp, cal/gC %E

1Cobre

21

Aluminio2

Tabla xxxResultados de la entalpia de fusión del agua

N ΔHf teórico, cal/g ΔHf , exper , cal /g %E12

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8. DISCUCIÓN(Mínimo 10 líneas)

9. CONCLUSIONES (Mínimo 4)

10. REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA10.1 Bibliografía10.2 Citas Bibliográficas

11. ANEXOS11.1Diagrama del equipo

12. CUESTIONARIO12.1. Explicar los estados de agregación de la materia y sus cambios, investigar qué tipo de calor manejan12.2. ¿Qué interpretación física tiene el valor de Cp calculado para cada experimentación?12.3. ¿Qué significa afirmar que un material tiene un capacidad calorífica grande o pequeña?12.4. Investigar las tres formas de transmisión de calor12.5. Cite cinco ejemplos de aplicación industrial en los que se manifieste el proceso de transferencia de calor.12.6. Escriba el enunciado de la Primera Ley de la Termodinámica para un sistema cerrado, su expresión matemática y diga el significado de cada uno de sus términos.12.7. ¿En qué sentido se falsearía el resultado de la experiencia si el hielo utilizado no estuviera bien seco?12.8. Explique cómo utilizaría el “método de las mezclas” para determinar el calor latente de vaporización del agua y escriba las ecuaciones correspondientes12.9. De los datos obtenidos realizar los cálculos si no se tomarían en cuenta el calor ganado por el calorímetro, y compararlos con los resultados de la experimentación obtenida.

Winston SalazarAyudante de Cátedra