La energía

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO

FACULTAD DE QUIMICA

LABORATORIO DE TERMODINAMICA

REPORTE DE PRACTICA:

EQUIVALENCIA CALOR-TRABAJO

ALUMNO(S): (Elaboró) CRUZ MARTINEZ LUIS FERNANDO

RAMIREZ LÓPEZ JOCELYN

MARTINEZ FLORES OMAR RAZIEL

PROFESORA(S): VERONICA CERRILA

CLAUDIA GEORGINA VALVERDE LEGORRETA

FECHA DE ELABORACION: 024 de Abril de 2014

FECHA DE ENTREGA: 8 de Mayo de 2014

EQIVALENCIA CALOR-TRABAJO

Cuestionario previo

1. Dentro de las formas de manifestación de la energía se encuentran la energía térmica y la energía mecánica, defínelas y da sus unidades.

La energía térmica es la forma de energía que interviene en los fenómenos caloríficos, cuando dos cuerpos a diferentes temperaturas se ponen en contacto, el caliente comunica energía al frío; el tipo de energía que se cede de un cuerpo a otro como consecuencia de una diferencia de temperaturas es precisamente la energía térmica. Según el enfoque característico de la teoría cinético-molecular, la energía térmica de un cuerpo es la energía resultante de sumar todas las energías mecánicas asociadas a los movimientos de las diferentes partículas que lo componen, es una magnitud que no se puede medir en términos absolutos, pero es posible determinar sus variaciones. La cantidad de energía térmica que un cuerpo pierde o gana en contacto con otro a diferente temperatura recibe el nombre de calor. El calor constituye, por tanto, una medida de la energía térmica puesta en juego en los fenómenos caloríficos, y su unidad de medición es la caloría (cal).

La energía mecánica es la energía que se debe a la posición y al movimiento de un cuerpo, por lo tanto, es la suma de las energías potencial y cinética de un sistema mecánico. Expresa la capacidad que poseen los cuerpos con masa de efectuar un trabajo. Su unidad de medición es el Joule (J).

2. ¿Existe alguna relación entre la conservación de la energía y el equivalente mecánico del calor?

Si, fue Joule quien estableció la relación precisa entre energía mecánica y calor, usando el concepto de calor, el calor es transferencia de energía debido a diferencias de temperatura, el calor es medido en calorías. Una caloría es el calor que se necesita transferir a un gramo de agua, para cambiar su temperatura de 14.5 a 15.5 grados Celsius.

Joule usó una rueda con paletas conectada a un conjunto de poleas con pesos en sus extremos, pudo mostrar una relación precisa entre la energía mecánica de los pesos en las poleas y el aumento de temperatura del agua en el recipiente, debido a la rotación de las paletas, obteniendo así el equivalente mecánico del calor que es: 1 cal= 4.186 J.

3. ¿Qué es un calorímetro a presión constante, volumen constante y temperatura constante? ¿Para qué se usan?

Un calorímetro se usa para determinar la variación de calor comprendida en una reacción, que es un recipiente aislado lleno de agua en el cual se sumerge una cámara de reacción.

4. ¿Qué es la constante de un calorímetro? ¿Para qué se usa? ¿Cómo se determina?

La constante de un calorímetro es el calor de combustión ya determinado del calorímetro, se utiliza para determinar con precisión la variación de calor comprendida en una reacción sin tener que hacer las correcciones de radiación, velocidad de enfriamiento del calorímetro, el aumento de la temperatura de las vasijas del calorímetro, los agitadores, entre otras variaciones al sistema.

Objetivo

- Determinar el calor latente de fusión del hielo.

Introducción

Una sustancia experimenta una variación de temperatura cuando intercambia calor con su entorno, no siempre la transferencia de calor en tra la sustancia y su entorno signigica una variación de su temperatura, sino de su energía interna. Este proceso se le conoce como cambio de fase.

En esta practica vamos estudiar la fusión del hielo que es el cambio de estado del agua de liquido a solido. Para que este proceso se lleve a cabo se necesita agregar calor al agua solida, hasta que alcance una temperatura determinada la cual se conoce como punto de fusión. El punto de fusión depende de la sustancia que se trate y la presión a la cual se lleve a cabo el proceso.

Hipótesis

La presión absoluta es igual a la suma de la presión manométrica y la presión barométrica.

Material

• Manómetro en U de rama abierta.

• Soporte para manómetro

• Jeringa desechable

• Líquido manométrico

Aplicación del lenguaje termodinámico

Para el desarrollo de este experimento sobre la determinación de la presión absoluta se tiene el siguiente sistema: tenemos nuestro manómetro en U de rama abierta; en la rama cerrada conectamos una jeringa con el embolo a la mitad y esperaremos a que la altura del líquido en las dos ramas se nivele nuestro sistema es el aire atrapado en la rama cerrada del manómetro. Posteriormente, presionaremos en embolo de la jeringa en intervalos de 1cm 5 veces midiendo la altura de mercurio en cada intervalo.

El experimento se realizara con un manómetro en U de mercurio y otro de agua.

Datos de manejo y toxicidad

Mercurio:

El mercurio se empleaba en la agricultura como fungicida en la conservación de simientes, en la industria papelera, en la producción de cloruro sódico, de acetaldehído, del difundido PVC y otros

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