Laboratorio Termodinamica

DEPARTAMENTO DE MATEMÁTICA, ESTADÍSTICA Y FÍSICA.

GUÍA E INFORME DE LABORATORIO Nº 7b

“CALOR DE EVAPORACIÓN DEL AGUA”.

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EXPERIENCIA.

I. OBJETIVO.

 Determinar la cantidad de calor necesaria para evaporar 1 g de agua.

II. INTRODUCCIÓN.

Para medir el calor de vaporización se coloca un recipiente metálico con una masa m de agua sobre un hornillo eléctrico de potencia P y la temperatura inicial del agua es Ta

A medida que transcurre el tiempo, se va elevando la temperatura del agua, hasta que entra en ebullición a 100 ºC. Anotamos el tiempo t1.

Se tendrán las siguientes relaciones:

P•t1=m•c•(100-Ta)

P•t2=m•Lv

donde Lv es el calor de evaporación del agua que trataremos de determinar.

Luego, se elimina la cantidad desconocida P en el sistema de dos ecuaciones, y despejamos Lv.

La medida del calor latente de evaporación del agua es problemática, ya que es difícil determinar el momento en el que el agua entra en ebullición y el momento en el que el agua se evapora completamente.

Las pérdidas de calor son importantes (Ley de enfriamiento de Newton), ya que la diferencia de temperatura entre el agua en ebullición y el ambiente es muy grande. Habría que tener en cuenta también: el calor absorbido por el recipiente, el agua que se evapora durante el proceso de calentamiento y el agua que se condensa en las paredes del recipiente.

III. MATERIALES.

 2 Pies soporte.

 2 Varillas de 50 cm.

 Agua.

 Balanza

 Matraz Erlenmeyer, 50 ml.

 Nuez doble

 Pinza

 Quemador.a gas

 Termómetro.

IV. ESQUEMA.

V. PROCEDIMIENTO.

1. Preparar el montaje del esquema.

2. Sujetar la nuez doble y la pinza.

3. Cargar 40 ml de agua en el matraz Erlenmeyer y sujetarlo en la pinza.

4. Aplicar la manga flexible y el tapón con la ayuda del empalmador.

5. Tapar el matraz Erlenmeyer con el tapón.

6. Colocar el calorímetro en el termo y ponerle la tapa.

7. Introducir el termómetro y situar todo en la balanza.

8. Determinar la masa m0 del calorímetro (incluyendo el termómetro).

9. Encender el quemador y hacer hervir el agua en el matraz Erlenmeyer.

10. Echar unos 150 ml de agua al calorímetro.

11. Determinar la masa m1 y medir la temperatura Tfría del agua fría.

12. Meter manga flexible por agujero en tapa del calorímetro hasta el agua.

13. Conducir vapor durante unos minutos al agua fría. ¡Cuidado! Vapor caliente.

14. Quitar manga flexible y determinar masa m2 del calorímetro con agua.

15. Agitar bien y medir la temperatura de la mezcla Tequilibrio .

VI. TABLA DE DATOS.

Completar.

Masa calorímetro (gr) Temperatura del vapor de agua (°C)

Masa calorímetro + agua fría (gr) Temperatura de la mezcla (°C)

Masa calorímetro + agua fría + vapor (gr) Masa de agua fría (gr)

Temperatura agua fría (°C) Masa del vapor de agua (gr)

Entalpía de evaporación (KJ/Kg)

VII. ANÁLISIS.

1. Calcular la masa m del agua fría y la masa m del

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