Practica Termodinámica No.3 Fes Aragon

OBJETIVO

-Demostrar la Ley Cero de la Termodinámica.

-Cuantificar la cantidad de energía que un cuerpo cede o recibe.

-Determinar la temperatura de equilibrio de las sustancias de trabajo.

-Analizar el grado de error al determinar la temperatura de equilibrio.

INTRODUCCION

1. Demostrar la Ley Cero de la termodinámica, poniendo en contactos dos cuerpos a diferentes temperaturas.

2. Determinar la cantidad de energía ganada y cedida de los cuerpos.

3. Determinar la temperatura de equilibrio.

a) Teóricamente

b) Experimentalmente

4. Determinar la validez del modelo matemático.

MATERIAL:

1 Vaso de precipitados de 200ml.

1 Probeta de 500ml.

1 Matraz de 250ml.

1 Tapón bihoradado para el matraz.

2 Termómetros de 100 °C

1 Parrilla eléctrica

1 Calorímetro

1 Cronometro

1 Balanza granataria

1 Guantes de asbesto

1 Pesa de 1000 gr

1 Pinzas de sujeción

SUSTANCIAS

Agua

ASPECTOS TEORICOS:

Equilibrio Termodinámico.- Cuando un sistema de baja temperatura se pone en contacto por medio de una pared diatérmica con otro sistema de mayor temperatura, la temperatura del sistema frio aumenta mientras la temperatura del sistema caliente disminuye. Si se mantiene este contacto mediante un periodo largo, se establecerá el equilibrio termodinámico, es decir ambos sistemas tendrán la misma temperatura.

Si los sistemas están formados por diferentes sustancias o diferentes porciones de ellas, no contendrá la misma cantidad de energía aunque estas alcancen el equilibrio térmico.

Ley Cero de la Termodinámica.- Esta ley nos explica que cuando un sistema se pone en contacto con otro al transcurrir el tiempo, la temperatura será la misma, porque se encontraran en equilibrio térmico. Otra forma de expresar esta ley es la siguiente:

La temperatura es una propiedad que posee cualquier sistema termodinámico y existirá equilibrio térmico entre dos sistemas cualesquiera, si su temperatura es la misma.

Desarrollo:

1. Calibrar la balanza.

2. Medir la masa del matraz. Anotar su valor en la tabla 3.1ª

3. Con la probeta medir 250ml de agua y verterlo en el matraz, medir su masa. Anotar su valor en la tabla 3.1ª

4. Colocar el tapón bihoradado con el termómetro en la boca del matraz.

5. Medir la masa del calorímetro. Anotarla en la tabla 3.1ª

6. Colocar el matraz en la parrilla.(Tener cuidado de que el termómetro no toque las paredes del matraz).

7. Conectar la parrilla al suministro de energía eléctrica.

8. Esperar a que el agua alcance una temperatura de 60°C, esta se considera como la temperatura inicial del agua caliente (T1ac).

9. Verter con la probeta, 250ml de agua en el calorímetro.

10. Medir la masa del agua contenida en el calorímetro. Anótala en la tabla 3.1ª.

11. Medir la masa, colocar el calorímetro dentro del vaso de precipitados de 200 ml.

12. Colocar uno de los termómetros dentro del calorímetro para medir su temperatura, esta se considera como la temperatura inicial del agua fría (T1af) notar su valor en la tabla 3.1ª.

13. Desconectar la parrilla del suministro eléctrico.

14. Con ayuda de las pinzas y con el aguante de asbesto puesto, introducir el matraz dentro del calorímetro, en ese momento, registrar la primera lectura en los termómetros. Anotar las lecturas en la tabla 3.1.1ª

15. Con el cronometro, tomar las lecturas cada un minuto de las temperaturas registradas en los termómetros. Anotar las lecturas en la tabla 3.1.2ª

16. Efectuar las lecturas del termómetro, hasta que estos registren la misma temperatura.

TABLAS DE LECTURAS

TABLA 3.1A

CONCEPTO Masa (gr)

Matraz

Calorímetro

Matraz con agua

Calorímetro con agua

Masa del agua en el matraz

Masa del agua en el calorímetro

TABLA 3.1.1.A

CONCEPTO TEMPERATURA

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