Laboratorio 1

INFORME DE LABORATORIO

OBSERVACIÓN DE UNA VELA ENCENDIDA

DAYANA KATHERINE HERNANDEZ GUARANGUAY

ELIANA CAROLINA MUÑOZ SOLARTE

JULIAN DAVID MONTOYA

JHON STEINAR MERA INSUASTY

ERICK SANTIAGO CALVACHE GOMEZ

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PEREIRA

FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD

PROGRAMA DE MEDICINA

SEMESTRE I

PEREIRA

2014

INFORME DE LABORATORIO II

EXPERIMENTO I

Como paso inicial para poder proseguir con los demás experimentos, hemos realizado una serie de mediciones y determinado un conjunto de características de la vela con la que se realizará el experimento; a continuación se muestran dichos datos:

• Peso de la vela: 28,9 gramos
• Longitud de la vela: 16,1 cm
• Densidad de la vela: 1,0158 g/cm3

Densidad = m/V                                                 ρ= m/V

V= (πr2)*h                                                           ρ = 28,9 g/ 28,45 cm3

V= 28,45 cm3                                                     ρ = 1,0158 g/cm3

• Forma de la vela: Cilíndrica
• Color: Blanco
• Composición de la vela: Parafina comercial (C25H52)
• Largo del pabilo: 2 cm

Tras tomar estos datos, dejamos la vela encendida durante 10 minutos. Estos fueron los datos obtenidos tras la realización del procedimiento:

• Pérdida de peso: 0,9 gramos (28,9 g – 28 g = 0,9 g)
• Disminución de su longitud: 2,3 cm   (16,1 cm – 13,8 cm = 2,3 cm)
• Disminución de la densidad: La densidad, al tratarse de una propiedad intensiva, no varía con respecto a la cantidad de sustancia, sin embargo, es posible que la parte superior de la vela se haya dilatado debido al aumento de su temperatura, pero ya que no hemos logrado determinar ninguna variación considerable, hemos asumido que la disminución en la densidad de la vela es despreciable pues es muy pequeña.
• Descripción de la reacción química: Combustión
• Productos de la reacción: La vela se convierte en CO2 y en H2O (+Energía)

C25H52(s) + 38O2 (g)   →  25CO2 (g) + 26H2O (l) + Energía

EXPERIMENTO II

Posteriormente hemos puesto la vela encendida debajo de un beaker con 40ml de agua a 24,8 ºC. A continuación se muestra la variación de la temperatura del agua a través del tiempo:

[pic 1]

[pic 2]

• Calorías transferidas en la reacción: 2560 calorías
• Calorías transferidas por minuto: 2560 cal / 9 min = 284,4cal/min
• Entalpía de la reacción: -2560cal/0,9g = -2844cal/gramo = -1148kcal/mol
• Descripción del proceso de calentamiento:

Para la Dialéctica "nada permanece donde está, nada sigue siendo lo que es", esto mismo ocurre durante el proceso de calentamiento del agua. Al tener contacto directo con el fuego el agua se transforma paulatinamente y deja de ser la sustancia que es; comienza a desprender burbujas como resultado de la exposición al calor hasta que se evapora. A medida que el tiempo transcurre es mayor la temperatura que va adquiriendo y por ende las moléculas adquieren la suficiente energía para escapar a la fase gaseosa.

El dialéctico relaciona el hecho particular, el detalle y el conjunto después de hacer buenas observaciones. Esto se procedió a hacer durante el desarrollo del experimento pues se observó crítica y detalladamente lo que sucedía con el agua al ser expuesta al fuego, en un determinado tiempo. Igualmente se registró la variación de la temperatura por minuto. Esto nos permitió concluir que a medida que avanza el tiempo, la temperatura del agua es mayor y a medida que aumenta la temperatura se alcanza el umbral que hace que se inicie el proceso de evaporación.

EXPERIMENTO III

Después de realizar el procedimiento experimental, hemos tomado las mediciones obtenidas de volumen y tiempo durante las repeticiones del experimento, y hemos aplicado los conceptos del dato científico así:

Moles de oxígeno consumidas en la reacción: 4,5891308 milimoles

[pic 3]

[pic 4]

Concordancia de los datos con la realidad:

A simple vista, la cantidad de oxígeno consumido en esta reacción se ve ridículamente pequeña, pero debemos tener en cuenta en primer lugar, que del volumen total del beaker (que de por sí es pequeño), solo una quinta parte está ocupada por oxígeno molecular que se encuentra en estado gaseoso, por lo que la distancia entre sus moléculas es muy grande. Sin embargo, realizando algunos cálculos simples, descubrimos que en esas 4,58 milimoles de dioxígeno hay aproximadamente 2,76401493 x 1021 moléculas de dioxígeno (2.764.014.930.000.000.000.000 moléculas), que fueron totalmente convertidas en CO2 y H2O en un tiempo aproximado de 9,8 segundos.

Entalpía de la reacción: -3812 kcal/mol (según datos consultados)

Como podemos observar, los datos obtenidos durante el experimento anterior difieren considerablemente con los datos consultados, esta diferencia se debe a que la entalpía calculada en el experimento anterior se basa únicamente en el calor absorbido por el agua, pero no tiene en cuenta ni el calor liberado por esta ni la dispersión del calor en el aire producto del aislamiento térmico del dióxido de carbono, y por ende, ignora la verdadera cantidad de energía térmica liberada por la vela; es decir, el calor liberado por la vela durante los nueve minutos que duró la combustión fue relativamente constante, pero si observamos los datos correspondientes a la temperatura del agua, vemos que esta no aumenta de manera constante, de hecho, en un punto (89 ºC) la temperatura del agua deja de subir a pesar de que la vela sigue suministrándole calor, esto no significa que la energía desaparezca, sino que, en primer lugar, parte de la energía térmica suministrada por la vela al agua, se libera al aire cuando esta última empieza a evaporarse, es por ello, que durante los primeros minutos de calentamiento (cuando aún no había mucha evaporación) el aumento de temperatura, al igual que la energía liberada por la vela, fue constante; y en segundo lugar, parte de la energía liberada por la vela se dispersa en el aire, pues en la cara exterior del beaker se forma una capa de CO2 que lo aísla del calor liberado por la vela.

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