Calor latente - Practica
Enviado por jcsp19997 • 21 de Junio de 2017 • Prácticas o problemas • 928 Palabras (4 Páginas) • 389 Visitas
Practica 9: Calor latente
Nombre: Sánchez Pérez, José Cristóbal
I.- Resumen
En resumen, la practica consistió en utilizar un vaporizador y un calorímetro para encontrar un valor experimental para el calor latente del agua.
Lo que se hacía era vaporizar una cantidad arbitraria de agua, que luego se condensaría dentro del vaporizador, se registraban los cambios en temperatura, tanto del vapor como del calorímetro, así como las masas de ambos.
Después, basándonos en los conceptos de calor y calor latente, se calculaba un valor para el calor latente de vaporización del agua, que es el mismo que el calor latente para la condensación.
II.- Marco Teórico
Para el desarrollo del experimento nos basamos en los conceptos de calor y calor latente. Dichos conceptos los empleamos para explicar el cambio de fase del agua a vapor y encontrar un valor para el calor latente del agua en este cambio de fase.
Empezamos considerando que el calor total en el sistema se conserva, es decir, el calor cedido por una parte del sistema es igual al calor ganado por otra parte del sistema. Esto lo representamos por:
[pic 1]
Para nuestro sistema, la parte que gana calor es el calorímetro, compuesto por el recipiente de aluminio y una cantidad de agua, entonces el calor ganado por el calorímetro seria:
[pic 2]
Por otra parte, el calor cedido corresponde a calor del vapor y el calor necesario para condensar el vapor. Escribimos entonces que:
[pic 3]
Entonces, la expresión de conservación de calor queda como sigue:
[pic 4]
De esta expresión, despejamos el calor de cambio de fase y luego aplicamos la definición de calor como la proporción del cambio en temperatura, la masa y el calor específico:
[pic 5]
Consideramos que el cambio de temperatura en el recipiente y en el agua es el mismo, además de que el calor especifico del agua y del vapor es el mismo.
Ahora, sabemos que el calor necesario para el cambio de fase de una sustancia es una proporción de la masa de la sustancia y su calor latente para ese cambio de fase, entonces escribimos la expresión como:
[pic 6]
Donde es el calor latente para la vaporización y la condensación, el cual despejamos para obtener una expresión con al que encontrarlo en base al experimento. Tenemos entonces:[pic 7]
[pic 8]
Desglosando ahora los cambios de temperatura, tenemos la expresión final:
[pic 9]
Donde la temperatura final es la misma para todo el sistema, y la temperatura inicial del agua y del recipiente son la misma.
III.- Objetivo de la práctica
Mediante la realización del experimento se pretendía encontrar un valor para el calor latente de vaporización del agua, de forma experimental.
IV.- Metodología
Para la realización del experimento se utilizaron los siguientes materiales e instrumentos:
- Vaporizador.
- Calorímetro de aluminio.
- Termómetro.
- Agua.
El experimento se desarrolló de la siguiente manera:
- Se comenzó midiendo la masa del recipiente de aluminio, este valor se registró.
- Se llenó con agua el recipiente y se midió la masa. La masa del agua se registró como la diferencia entre la masa del recipiente vacío y la masa del recipiente con agua.
- Se midió la temperatura del calorímetro y se registró como su temperatura inicial.
- Se llenó con agua el vaporizador, luego se conectó a una manguera.
- Se tapó el calorímetro y se conectó al vaporizador con una manguera. La tapa del calorímetro llevaba un termómetro anexado.
- Se encendió el vaporizador y se dejó operar hasta que el agua comenzó a hervir, luego se vaporizo.
- Las uniones de la manguera con el vaporizador y el calorímetro se recubrieron con cinta adhesiva y papel para contener las fugas.
- Se dejó operar el equipo por un periodo aproximado de 20 min.
- Después del tiempo indicado se apagó el vaporizador y se esperó por un tiempo aproximado de 20 min para que el sistema entrara en equilibro térmico.
- Se registró la temperatura final medida por el termómetro como la temperatura final del sistema.
V.- Resultados
De la realización del experimento obtuvimos como datos las masas del recipiente del calorímetro, la masa del agua dentro del calorímetro, la masa del vapor condensado. Además de las temperaturas iniciales de cada parte del sistema y la temperatura final de todo el sistema. Esta información se registró en una tabla (ver anexos).
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