Coeficiente de Expansion Isobarico

INTRODUCCION

En la siguiente práctica  desarrollada, se llevó al alcohol etílico (C2H5OH) a un baño maría variando su temperatura de 25, 35, 45 y 50°C.

Por lo tanto varió también su volumen ya que la temperatura de un sistema es proporcional a la energía cinética promedio de las partículas que lo forman; y así se realizó la corrección del volumen de la fiola.

El volumen de un sólido, líquido o gas varía con la temperatura a presión constante. Esta dependencia viene dada por el coeficiente de dilatación térmica, α:

[pic 1]

El valor de α es diferente para cada sustancia y es función de la temperatura. Para gases y sólidos es siempre positivo, mientras que para líquidos es casi siempre positivo, con algunas excepciones en las que es negativo en un pequeño intervalo de temperatura. Entre estas excepciones, la más notable es el agua entre O y 4 °C. En este pequeño intervalo de temperatura, el volumen específico del agua disminuye al aumentar la temperatura.

OBSERVACIONES EXPERIMENTALES

1. Materiales y reactivos

1. Procedimiento

[pic 2]

[pic 3]

        [pic 4]

[pic 5]

[pic 6][pic 7][pic 8][pic 9][pic 10][pic 11][pic 12][pic 13][pic 14][pic 15][pic 16][pic 17][pic 18]

RESULTADOS Y CALCULOS

1. Tabla de Datos Obtenidos en el Laboratorio

Tabla N°1. Tabla de Datos Obtenidos en el Laboratorio.

• Datos Previos Obtenidos:

mfiola(vacía) = 65,80 g

mfiola (20°C) con OH- = 145,93 g

mOH- = 80,13 g

1. Cálculos para la Obtención del Volumen Corregido de cada prueba

• Para obtener el Volumen en cada prueba se aplica una corrección al volumen (Vcorr) de la fiola. ésta corrección depende del material del recipiente para el vidrio que es expresado como:

[pic 19]

Dónde:

            V20: Volumen de la fiola calibrado a 20 °C (100 mL)

              V: Volumen a una temperatura T

              T: Temperatura trabajada en cada prueba (°C)

Entonces obtenemos:

• Prueba 1 (20°C)

100 = V20°C [1 + 2,5x10-5(20-20°C)]

V20°C = 100,00 mL

• Prueba 2 (25°C)

100 = V25°C [1 + 2,5x10-5(20-25°C)]

V25°C = 100,01 mL

• Prueba 3 (35°C)

100 = V35°C [1 + 2,5x10-5(20-35°C)]

V35°C = 100,04 mL

• Prueba 4 (45°C)

100 = V45°C [1 + 2,5x10-5(20-45°C)]

V45°C = 100,06 mL

• Prueba 5 (50°C)

100 = V50°C [1 + 2,5x10-5(20-50°C)]

V50°C = 100,07 mL

• Para obtener la densidad en cada prueba obtenemos del cálculo para densidad a una determinada temperatura:

[pic 20]

Ejemplo:

Densidad20°C =  = 0,8013 g.mL-1[pic 21]

1. Tabla de Resultados Obtenidos de Volúmenes y Densidades

Tabla N°2. Tabla de Resultados Obtenidos de Volúmenes y Densidades.

1. Cálculos para la Determinación de  [pic 22]

• Una vez obtenidos los datos de densidades para cada temperatura, se procedió al cálculo directo de Logaritmo para cada Temperatura.

[pic 23]

Tabla N°3. Tabla de Resultados de T y [pic 25]

1. Cálculos para la Determinación del Coeficiente de Expansión Isobárico.

• El coeficiente de expansión isobárico es obtenido de la pendiente de la representación de Mínimos Cuadrados de   vs Temperatura (°K).[pic 26]

[pic 27]

• Dónde α es igual a la pendiente de la gráfica (m = α)

Gráfica N°1.  VS temperatura[pic 29][pic 28]

• Dónde  α (COEFICIENTE DE EXPANSION ISOBARICO) = 9.8538x10-4

1. Cálculos para la Desviación Estándar y el Error Porcentual

5.1) Cálculos para la Desviación Estándar

[pic 30]

Tabla N°4. Cuadro de resultados de las Desviaciones Estándares de cada Prueba.

...