¡Descarga Capacidad calorífica y entalpía de fusión del hielo por calorimetría. y más Ejercicios en PDF de Derecho Común solo en Docsity! BENEMÉRITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS Licenciatura en Químico Farmacobiólogo CAPACIDAD CALORÍFICA Y ENTALPÍA DE FUSIÓN Práctica n°3 Laboratorio de Fisicoquímica I Número de equipo 6 Integrantes: Santamaría González Miguel Marroquín González Saraí Zamora Martínez Carolina Rodríguez Campos Susana Vanessa Profesor: Dr. Mario González Perea Realización de la práctica: Jueves, 18 de febrero de 2016 Entrega de la práctica: Miércoles, 24 de febrero de 2016 Capacidad calorífica y entalpía de fusión OBJETIVOS Determinar la entalpía de fusión del hielo, ∆Hf, utilizando el método de las mezclas. Previamente, ha de determinarse el equivalente en agua del calorímetro, K, para cuantificar su aporte al balance energético del proceso. INTRODUCCIÓN Para poder empezar a hablar de capacidad calorífica o entalpía de calor, debemos de empezar a explicar correctamente los términos principales. Empecemos por calor, que es la energía que se transfiere entre dos sistemas (sistema y alrededores) debido a una diferencia de temperatura existente entre ellos, se transfiere del cuerpo con temperatura más alta al de temperatura más baja hasta llegar al equilibrio térmico. Pero recordemos que no siempre que hay una transferencia de calor de un sistema, se provoca un cambio en su temperatura. El calor latente es la energía requerida por una cantidad de sustancia para cambiar de fase, por ejemplo de sólido a líquido (calor de fusión) o de líquido a gaseoso (calor de vaporización). Una sustancia experimenta un cambio de temperatura cuando absorbe o cede calor al ambiente que lo rodea. Sin embargo, cuando una sustancia cambia de gase absorbe o cede calor sin que se produzca un cambio de su temperatura. El calor Q que es necesario aportar para que una masa m de cierta sustancia cambie de fase es igual a: Q=mL, donde L se denomina calor latente de la sustancia y depende del tipo de cambio de fase. Una de las formas de determinar calor latente de cambio de estado es por el método de las mezclas. Consiste en mezclar dos sustancias (o una misma en dos estados de agregación distintos) a diferentes temperaturas, de manera que una de ellas ceda calor a la otra y la temperatura del equilibrio final es tal que una de ellas al alcanzarla, realiza un cambio de estado. Podemos determinar el calor latente de fusión del hielo, ∆Hf, midiendo cómo varía la temperatura de una mezcla de agua y hielo cuando éste se funde. Si no existen cambios de estado, el incremento de calor Q que absorbe o cede un cuerpo de masa m y de calor específico c, entre una temperatura inicial To y una temperatura final Tf , es: 1. Anote sus datos experimentales en una tabla. peso temperatura Termo vacío WCV 366.6 g 20° C Termo + 250 ml de agua ambiente WCA 593.5 g T1 20°C Termo + agua ambiente + 100 ml de caliente Wfc 683.4 g Tf 28°C (agua caliente a 50ºc Tac y agua ambiente a 20ºc) Termo con agua ambiente + caliente + hielo Wch 691.5 g TfIII 25.2°C 2. Utilice la ecuación (8) para calcular la capacidad calorífica del calorímetro Término Significado -CH2O Calor específico ∆ w de agua caliente Diferencia de masa del agua caliente con respecto al agua ambiente 89.9 gramos ∆ T de agua caliente Diferencia de temperatura al agregar agua caliente al agua ambiente 22°c ∆T agua gría Diferencia de temperatura al agregar hielos 8 ∆ w de calorimetro Diferencia de masa del calorimetro 226.9 εcalor=Ccal=−CH 20 [ ( ∆waguacaliente ) (∆T aguacaliente ) ∆T agua fría +∆ wcalorimetro ] ∆h fh= −[(mH 20∗CH 20+Ccal)(∆T hielo)] Mhielo Sustituyendo −¿ [ (89.9 g ) (22° C ) 8 °C +226.9g ] −¿K ¿ ε calor=Ccal=−4.181 J g¿ εcalor=Ccal=¿ 1982.316 Jk-1 Sustituyendo en la formula secundaria ∆h fh= −[(324.9g∗4.184 J g−1 K−1 +1982.316 J K−1 )(−2.8 ° c)] 8.1g mn∆hfh=1155.15 cal/g 3. ¿Qué consideración termodinámica se hace al deducir la ecuación (8)? Proceso endotérmico 4. Deduzca las unidades de la calor y de la fhH por separado. 5. Calcule el porcentaje de error de la fhH con respecto a el valor reportado. 6. Diga cuales fueron las posibles fuentes de error en el desarrollo de su práctica. La mala deducción de las variables, es decir que al sustituir valores no se tomaron en cuenta los debidos, así mismo la rapidez de las mediciones. 7. ¿En que unidades se expresan las siguientes magnitudes: calor, capacidad calorífica y 8. entalpía de fusión? Calor: J Capacidad calorífica: cal/g*°C Entalpía de fusión: cal/g 9. Investigue valores de capacidad calorífica para diferentes sustancias. Aluminio 900 j/k*°C Berilio 1830 J/kg*°C Cadmio 230 J/k*° Cobre 390 J/kg/K Germanio 0,32 kJ/K*°C Oro 130 J/KgK Hierro 450 J/k*°C CONCLUSIONES • La ecuación calorimétrica sirve para determinar cantidades de calor si se conoce la masa del cuerpo, su calor específico y la diferencia de temperatura, pero además permite definir la caloría como unidad de calor • Tal como lo suponíamos en la hipótesis al agregar agua a distintas temperaturas el valor del calorímetro vario. • Al igual como también ya suponíamos la temperatura final después de todos los cambios quedo entre la primer temperatura y la última, en este caso entre 20° C y 50 º C