INFORME 2: CALOR DE COMBUSTION
Enviado por Sebastián Gonzalez • 12 de Agosto de 2022 • Informes • 906 Palabras (4 Páginas) • 70 Visitas
[pic 1]
INFORME 2: CALOR DE COMBUSTION Johan Sebastián González Posada(1214744398) johans.gonzalez@udea.edu.co
Garcia Monsalve ,Juan Pablo (1.000.764.009) Pablo.monsalve1@udea.edu.co
Facultad de Ciencias Farmacéuticas y Alimentarias,
Febrero, 2022
1.Conceptualización
La bomba calorimétrica es un sistema aislado que se constituye por 2 partes genéricas: El reactor donde se producirá la combustión y de un sistema autorregulado de camisa de agua la cual tiene como tarea absorber el calor liberado junto con el resto de los materiales. El equipo al ser completamente adiabático, el calor generado en la reacción de combustión se traduce en un incremento de la temperatura de una determinada masa de agua contenida en la camisa que rodea el reactor. Este proceso ocurre a volumen constante, dado que el reactor se cierra herméticamente. Si bien, el calor que absorbe el agua no es el poder calorífico del combustible debido a diversos factores como la absorción de calor por la propia bomba, liberación de calor del alambre, liberación de calor por la formación de ácido nítrico, entre otros, este se puede determinar a partir del incremento de la temperatura del agua y conociendo la constante de la bomba calorimétrica.
2.Objetivo
- Determinar la capacidad calorífica de la bomba calorimétrica adiabática a volumen constante, empleando una sustancia patrón y luego calcular el calor de combustión a volumen y presión constantes de una muestra problema, así como su calor de formación.
3.Datos
3.1 Teóricos
Concepto | Dato |
Entalpía de combustión del ácido benzoico | -26,44 kJ.g-1 |
Constante de gases ideales | 8,317 J.K-1.mol-1 |
Calor de ignición de alambre fusible | -9,62 J/cm |
Calor de formación del ácido nítrico | -57,75 kJ.mol-1 |
Masa molar Metanol | 32,04 g/mol |
Densidad Metanol | 0,7918 g/mL |
3.2 Experimentales
Muestra sólida
Muestra | Cantidad | Concentración | Alambre consumido |
Ácido Benzoico | 1.0208 g | 122.12 M | 6.6 cm |
NaOH de titulación | 3 ml | 0.1006 +/- 0.0002 M | No aplica |
Antes de ignición | Después de ignición | |
Temperatura °C | 24.9 °C | 27.9 °C |
[pic 2]
Muestra Líquida
Muestra | Cantidad | Alambre consumido |
Metanol | 1 ml | 5.8 cm |
NaOH de titulación | 3 ml | 0.1006 +/- 0.0002 M |
Antes de ignición | Después de ignición | |
Temperatura °C | 25.4 °C | 27.2 °C |
[pic 3]
4.Cálculos
Capacidad calorífica del calorímetro
Como el proceso en la bomba es adiabático se cumple Σ𝑄𝑣=ΣΔE = 0.
∆𝐸𝑐𝑜𝑚𝑏 +∆𝐸𝑎𝑙𝑎𝑚𝑏𝑟𝑒 +∆𝐸𝑎.𝑛í𝑡𝑟𝑖𝑐𝑜 +∆𝐸𝑐𝑎𝑙𝑜𝑟𝑖𝑚 +∆𝐸𝑎𝑔𝑢𝑎 +∆𝐸𝑝𝑟𝑜𝑑 = 0
Esta ecuación se puede reescribir como:
Δ𝐻𝑐𝑜𝑚𝑏 −Δ𝑛𝑅𝑇+𝑄.𝐿 +Δ𝐸𝑓𝑜𝑟𝑚.𝑉.𝑀 +𝐶𝑣Δ𝑇 = 0
Despejando Cv se tiene que:
[pic 4]
[pic 5]
𝐶𝑣= 8,63314275833333 𝑘𝐽.𝐾−1
Para hallar ∆E:
∆𝐸𝑐𝑜𝑚𝑏 +∆𝐸𝑎𝑙𝑎𝑚𝑏𝑟𝑒 +∆𝐸𝑎.𝑛í𝑡𝑟𝑖𝑐𝑜 +∆𝐸𝑐𝑎𝑙𝑜𝑟𝑖𝑚 +∆𝐸𝑎𝑔𝑢𝑎 +∆𝐸𝑝𝑟𝑜𝑑 = 0
Δ𝐻𝑐𝑜𝑚𝑏 −Δ𝑛𝑅𝑇+𝑄.𝐿 +Δ𝐸𝑓𝑜𝑟𝑚.𝑉.𝑀 +𝐶𝑣Δ𝑇 = 0
∆𝐸𝑐𝑜𝑚𝑏 = Δ𝐻𝑐𝑜𝑚𝑏 −Δ𝑛𝑅𝑇
Δ𝐸𝑐𝑜𝑚𝑏 = −𝑄.𝐿−Δ𝐸𝑓𝑜𝑟𝑚.𝑉.𝑀−𝐶𝑣Δ𝑇
Δ𝐸𝑐𝑜𝑚𝑏 = −()−(−57,75 𝑘𝐽.𝑚𝑜𝑙−1×0,0048 𝐿×0,1016 𝑀)− ( 8,63314𝑘𝐽.𝐾−1×1,8𝐾) [pic 6]
Δ𝐸𝑐𝑜𝑚𝑏 = −13,852 𝑘𝐽
Pasar ml a moles
[pic 7]
Δ𝐸𝑐𝑜𝑚𝑏 = −560,5179 𝑘𝐽/𝑚𝑜𝑙
para hallar ∆H:
Δ𝐻𝑐𝑜𝑚𝑏 = ∆𝐸𝑐𝑜𝑚𝑏 +Δ𝑛𝑅𝑇
Δ𝐻𝑐𝑜𝑚𝑏 = −-13,751 𝑘𝐽 +(−1/2𝑚𝑜𝑙×0,008137 𝑘𝐽∙𝐾−1 ∙𝑚𝑜𝑙−1×300,35𝐾)
Δ𝐻𝑐𝑜𝑚𝑏 = -16,80336 𝑘𝐽
[pic 8]
Δ𝐻𝑐𝑜𝑚𝑏 = -679,94416 𝑘𝐽/𝑚𝑜𝑙
Evaluar el porcentaje de error para el cálculo de ∆Hcomb:
...