Practica netgalpia hielo

Universidad Nacional Autónoma de México

Facultad de Química

Laboratorio de Termodinámica

Práctica 8

Calor latente de fusión del hielo

Equipo 1

Alexis Mancio
^[a]Lorena Sánchez
^[b]Selene Perea
Samuel ^[c]Silva

Objetivos^[d]

Determinar el calor latente de fusión del hielo

Materiales

1 frasco Dewar de 300mL

1 probeta de 250mL

1 probeta de 100mL

2 termómetros digitales

1 balanza

1 resistencia eléctrica

1 vaso de precipitados de 600mL

1 vaso de precipitados de 250mL

1 cronómetro

1 vidrio de reloj

Agua

Hielo

Procedimiento experimental^[e]

Antes de comenzar el procedimiento debe tenerse el dato de la constante de calorímetro visto en la práctica anterior, ya que se requerirá para esta práctica.

1. Colocar 175 ml de agua en un vaso Dewar y verificar que su temperatura sea 6 grados mayor a la temperatura ambiente.

2. Tapar y esperar a que llegue al equilibrio .Se sugiere tomar la temperatura cada 30 seg. Durante 5 minutos.

3. Tarar en la balanza un vidrio de reloj y pesar en este 25 g de hielo. Secar el hielo con papel para evitar introducir agua al vaso. El hielo debe introducirse al vaso al minuto 5.

4. Agitar y tomar la temperatura cada 15 seg. Hasta llegar a una temperatura mínima.

5. Continuar con las lecturas cada 30 seg. Durante 5 minutos. 

Resultados^[f]

Determinación de la capacidad térmica del calorímetro.

Masa de agua a temperatura ambiente= 100g

Masa de agua caliente = 100g

Temperatura agua caliente en la probeta= 73.2°C

Temperatura del agua fría= 23.8°C

¿Qué materiales ganan? Frasco Dewar y agua a temperatura ambiente

¿Qué materiales ceden? Agua caliente

Temperatura de equilibrio: 46.6°C

[pic 1]

[pic 2]

K=24.89cal/°C

Determinación del calor latente de fusión del hielo^[g]

Masa de agua a aproximadamente 6˚C más a la temperatura ambiente= 30.6°C

Masa de hielo= 25.47g

Tabla 1. Datos de la mezcla^[h]

Gráfica 1.  

[pic 3]

Balance energético y determinación de la variación de entalpía de fusión del hielo.

[pic 4]

[pic 5]

Pero considerando que el hielo se funde, genera agua fría y esta necesita llegar al equilibrio térmico con el sistema, introducimos el valor del calor  sensible que necesita para aumentar su temperatura como calor ganado y sustituimos las expresiones para los componentes:

[pic 6]

[pic 7]

[pic 8]

[pic 9]

[pic 10]

[pic 11]

El valor teórico reportado de la entalpía de fusión del hielo es de 80cal/g.

[pic 12]

[pic 13]

Análisis de resultados^[i]

Para esta práctica primero determinamos la constante del calorímetro (24.89 cal/°C), de acuerdo al procedimiento de la práctica anterior.

Seguido de esto, medimos 175mL de agua a temperatura ambiente y elevamos su temperatura seis grados Celsius, esto para poder apreciar mejor el estado de equilibrio, teniendo más mediciones.

Después agregamos 25g de hielo lo más seco posible al agua contenida en el sistema, medimos cada 30 segundos la temperatura del sistema para poder construir la gráfica de temperatura contra tiempo y poder observar el calor latente de fusión. ^[j]

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