Determinación experimental de la temperatura de ebullición del agua a diferentes presiones

Determinar experimentalmente la temperatura de ebullición del agua a diferentes presiones. Comprobar la ecuación de Clausius-Clapeyron mediante el cálculo de la temperatura correspondiente a las diferentes presiones de vapor y compararla con la temperatura experimentalmente respectiva.

Consideraciones teóricas.

Punto de ebullición.

Se define punto de ebullición de un líquido como la temperatura a la cual la presión del vapor es igual a la presión externa. Cuando se aplica calor a un líquido, su presión de vapor aumenta hasta hacerse igual a la presión atmosférica. El punto de ebullición varía con la presión externa que existe por encima de la superficie del líquido. Al descender la presión, el punto de ebullición disminuye; un aumento en la presión aumenta el punto de ebullición.

Presión de vapor de los líquidos

Esta presión es conocida como presión saturada de vapor del líquido correspondiente. En tanto se mantiene esta, el líquido no exhibe más tendencia a evaporarse, pero a una presión menor hay una nueva trasformación hacia la fase de gas, y otra más elevada se verifica una condensación hasta restablecer la presión de equilibrio. Para un líquido cualquiera la vaporización va acompañada de absorción de calor y la cantidad de este, para una temperatura y presión dadas, requeridas para calentar cierto peso de líquido se conoce con el nombre de calor de vaporización y es la diferencia de entalpia de vapor y líquido, esto es, Hv = Hr - Hl, donde Hv es el calor de vaporización y Hr y Hl las entalpias de vapor y de líquido.

En una evaporización Hv es positiva siempre, mientras que en unacondensación es negativa y numéricamente igual al calor absorbido en la vaporización. Como cabe esperar la definición de H; Hv es la diferencia entre la energía interna del vapor y del líquido Ev =zEv -El y el trabajo de expansión en el cambio de fase; es decir Hv = Ev + P Vv donde P es la presión de vapor y Vv = Vv - V l. La presión ejercida por las moléculas de vapor en equilibrio con el líquido a una determinada temperatura se llama presión de vapor del líquido. La presión de vapor depende de la temperatura y de la clase del líquido, puesto que depende de la naturaleza de las interacciones entre las moléculas de la sustancia ; un compuesto como el agua tiene una presión de vapor más baja que el éter porque las moléculas de agua tienen fuerzas de atracción intermolecular mayores que las moléculas del éter.

Variación de la presión de vapor con la temperatura.

La presión de vapor de un líquido, es constante a una temperatura dada, pero aumenta si lo hace la temperatura hasta el punto crítico del líquido. Al aumentar la temperatura es mayor la porción de moléculas que adquieren

...