FISICOQUÍMICA LABORATORIO N° 4 DETERMINACIÓN DE CALOR DE VAPORIZACIÓN

UNIVERSIDAD DE CÓRDOBA

FACULTAD DE INGENIERÍAS

INGENIERÍA DE ALIMENTOS

FISICOQUÍMICA

LABORATORIO N° 4

DETERMINACIÓN DE CALOR DE VAPORIZACIÓN

RESUMEN

En la Industria de los Alimentos se presentan cambios de fase asociados a cambios de energía, para una presión y temperatura específica, presentándose así en los procesos industriales el calor de vaporización de las sustancias; debido a la importancia de dicho tema, la práctica se baso en identificar el Cp de un jugo, suministrando calor por medio de un cautil a un volumen específico de jugo y controlando la perdida de calor suministrado mediante la ayuda de un calorímetro.

Palabras claves: calor específico, jugo

ABSTRAC

In the Food Industry phase changes are associated with changes of energy to a specific temperature and pressure, occurring in industrial processes and heat of vaporization of the substances due to the importance of this issue the practice was based on identifying the Cp of juice, heat supplied by a cautil to a specific volume of juice and controlling heat loss supplied by the aid of a calorimeter.

Keywords: specific heat, juice.

OBJETIVOS

GENERAL

Determinar el calor de vaporización de un jugo (Tampico).

ESPECÍFICOS

Determinar el Cp del calorímetro (Ck).

Determinar el punto de ebullición del judo Del valle.

Determinar el calor específico del jugo (Tampico).

Determinar el calor de vaporización del jugo.

Conocer la aplicación del calor de vaporización en la ingeniería de alimentos.

FUNDAMENTO TEÓRICO

La entalpía de vaporización o calor de vaporización es la cantidad de energía necesaria para que la unidad de masa (kilogramo, mol, etc.) de una sustancia que se encuentre en equilibrio con su propio vapor a una presión de una atmósfera pase completamente del estado líquido al estado gaseoso.

Para pasar de la fase líquida a la fase de vapor se necesita una absorción de energía por parte de las moléculas líquidas, ya que la energía total de estas es menor

que la de las moléculas gaseosas. En el caso contrario, en la condensación, se produce un desprendimiento energético en forma de calor. El calor absorbido por un líquido para pasar a vapor sin variar su temperatura se denomina calor de vaporización. Se suele denominar calor latente de vaporización cuando nos referimos a un mol. En el primer proceso, el intercambio calórico que entra en juego se invierte en vencer la fuerza de atracción del líquido y se suele denominar calor latente interno de vaporización molar.

MATERIALES

Calorímetro adiabático

Beacker de 500 ml

Termómetro

Estufa

Cronómetro

Cautíl

Balanza

Probeta

Jugo 100 ml

Agua

PROCEDIMIENTO

1. Calibrar el calorímetro

2. Determinación del punto de ebullición del jugo

Medir 100 ml del jugo en un beacker

Someter a calentamiento el jugo

Anotar la temperatura a la que el jugo alcanza su punto de ebullición

3. Determinación del calor de vaporización del jugo.

Pesar un beacker de 500 ml y anotar el peso (P1)

Medir 100 ml de jugo y agregarlo en el beacker pesado.

Pesar el beacker con el jugo y anotar el peso (P2)

Llevar el beacker al calorímetro.

Medir la temperatura del jugo y anotarla como Ti

Introducir el cautil y conectarlo.

Iniciar la contabilización del tiempo en el preciso momento en que se conecta el cautil.

Vigilar la temperatura del jugo con el termómetro.

Anotar t1 el tiempo que tarda el jugo en alcanzar la temperatura de ebullición.

Continuar calentando y detener el calentamiento, cuando se halla evaporado cierta cantidad de jugo. Anotar el tiempo final como t2.

Sacar el beacker del calorímetro.

Pesar el beacker con el jugo y anotar el peso (P3)

Registrar el tiempo final (tf).

RESULTADOS

CALIBRACIÓN DEL CALORÍMETRO

Masa del agua a T ambiente 200g

T del agua a ambiente (T1) 23 °C

Masa del agua caliente 200 g

T del agua caliente (T2) 60 °C

T de equilibrio (Te) 41 °C

Determinación del Cp del Jugo

Masa del jugo 102,63g

Temperatura inicial del jugo 86 °C

Temperatura final 92 °C

Tiempo de calentamiento 387 seg

Determinación del calor de vaporización del jugo

Potencia 60 w

Tiempo en que se evapora la sustancia 300 seg

Tiempo de ebullición 387seg

Temperatura de ebullición del jugo 92°c

Masa inicial del jugo 102,63 g

Masa final del jugo 133,03 g

Temperatura inicial del jugo 25°C

Temperatura final del jugo 92 °C

Masa evaporada 30,4 g

CÁLCULOS

DETERMINACIÓN DEL Ck DEL CALORÍMETRO

Ck =( - m"1" C"P" (Te-T2)– m"2" Cp(Te-T1))/((Te-T1))

Donde:

m= 200 g masa del agua caliente y fría.

T1= 23 ͦC, Temperatura del agua fría

T2= 60 ͦC, Temperatura del agua caliente

Te= 41°C, Temperatura de equilibrio

Cp=Calor especifico del agua

Ck= Capacidad calorífica del calorímetro

Para calcular Cp del agua

Cp=R(8,72+〖1,25 x 10〗^(-3) T- 〖0.18x10〗^(-6) T^2

Cp(23°C)=8,314 J⁄(mol.K) [8,72+1,25x〖10〗^(-3) (296,15)-0,18x〖10〗^(-6) (〖296,15〗^2)]

Cp(23°C)=75,44 J⁄(mol.K)

Cp(41°C)=8,314 J⁄(mol.K) [8,72+1,25x〖10〗^(-3) (314,15)-0,18x〖10〗^(-6) (〖314,15〗^2)]

Cp(41°C)=75,61

...