DETERMINACIÓN DE LA TEMPERATURA DE EBULLICIÓN DEL AGUA

DETERMINACIÓN DE LA TEMPERATURA DE EBULLICIÓN DEL AGUA

JOHANNA PAOLA GONZÁLEZ RAMÍREZ. Código 0511002

DIANA CAROLINA KLINGER. Código 0441718

Marzo 25 de 2008

diarol27@hotmail.com; jopagora81@hotmail.com

Laboratorio de Termodinámica

Programa Académico de Química. Facultad de Ciencias.

Universidad del Valle

ABSTRACT:

It was calculated the normal boiling point and vaporization heat for water, using a simple equipment, with some flask and a key to make vacuum. We measured the boiling temperature for water while we changed the pressure from the system. Using some mathematics relations we calculated the normal boiling point, 497.87 K and vaporization heat for water, 1138.92 J/mol. These numbers are so many far from the theorist numbers; it is necessary to make some changes to reduce the mistakes.

1. DATOS, CÁLCULOS Y RESULTADOS

1.1. DATOS

1.1.1. Temperatura de ebullición del agua líquida.

Tabla No. 1. Temperatura de ebullición para el agua líquida a cada presión (utilizando vacío).

1.2. CÁLCULOS Y RESULTADOS

Para determinar la temperatura de ebullición para cada una de las presiones (de vacío) aplicadas, se realizaron los siguientes cálculos, a partir de la Tabla No. 1. Temperatura de ebullición para el agua líquida a cada presión.

1.2.1. Presión

Teniendo en cuenta que la presión atmosférica es de 27.05 pulg Hg, lo que equivale a:

Con la columna diferencia de la Tabla No. 1 Temperatura de ebullición para el agua líquida a cada presión (utilizando vacío), se calculan las diferentes presiones, así:

Presión=Presión atmosférica–Presión del sistema.

Presión = 687.07 mmHg – 25.6 mmHg

Presión = 661.47 mmHg

Aplicando este mismo cálculo, se obtienen los datos de la tabla No. 2. Datos de temperatura absoluta y valores de presión en atmósferas.

1.2.2. Temperatura.

Para obtener la temperatura absoluta, es necesario realizar el siguiente cálculo:

Temperatura (K) = Temperatura (ºC) + 273

Temperatura (K) = 60.7 + 273

Temperatura (K) = 333.7

Aplicando este mismo cálculo, se obtienen los datos de la tabla No. 2. Datos de temperatura absoluta y valores de presión en atmósferas.

Tabla No. 2. Datos de temperatura absoluta y valores de presión en atmósferas.

1.2.3. Construcción de la gráfica

Ahora, para la construcción de la gráfica de Log P en función de 1/T, es necesario realizar los cálculos correspondientes, obteniendo los valores mostrados en la tabla No. 2. Datos de temperatura absoluta y valores de presión en atmósferas

La curva obtenida se muestra en la Gráfica No. 1. Logaritmo de la Presión del sistema en función del inverso de la temperatura.

Gráfica No. 1. Logaritmo de la Presión del sistema en función del inverso de la temperatura.

Linealizando la curva obtenida, se calcularon los siguientes valores:

m = -59.297

b = 0.1191

r2 = 0.9182

Ahora, teniendo en cuenta que:

Ecuación 1

Con la ecuación 1, se observa que al graficar log P en función de 1/T, se obtiene una línea cuya pendiente permite calcular el calor de vaporización, así:

En este caso se debe asumir que el vapor de agua se comporta como un gas ideal, por lo tanto, Z=1, entonces:

Ahora, para el cálculo de la temperatura de ebullición normal, se debe tener en cuenta que este se calcula teniendo en cuenta que la temperatura de ebullición normal de un líquido es la temperatura a la cual coexisten el estado líquido y el estado gaseoso de una sustancia a 1 atm de presión, por lo cual, a partir de la gráfica No. 1, se obtiene:

Esta temperatura corresponde a la temperatura de ebullición normal del agua líquida.

2. ANÁLISIS DE RESULTADOS

La presión de vapor o más comúnmente presión de saturación es la presión a la que a cada temperatura la fase líquida y vapor se encuentran en equilibrio dinámico; su valor es independiente de las cantidades de líquido y vapor presentes mientras existan

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