Previo 2 Quimica

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO

FACULTAD DE INGENIERIA

LABORATORIO DE TERMODINAMICA

18 de febrero de 2013

PRACTICA N° 2: TEMPERATURA

EQUIPO N°:

INTEGRANTES DEL EQUIPO:

• Judith Andrés Cruz

• Mauricio Amador Velazquez

•

SEMESTRE 2013-2

Objetivos

• Comprender el fundamento termodinámico de la medición de la temperatura.

• Construir la curva de calentamiento del agua.

• Obtener mediciones de temperatura con tres termómetros distintos y para cada uno determinar:

 Rapidez de respuesta

 Facilidad de lectura

 Rango

Introducción

Temperatura

Definir la temperatura no es una cosa sencilla, frecuentemente se dice que la temperatura es una propiedad termodinámica intensiva que ayuda a clasificar a los sistemas como calientes o fríos. Esta forma de definir a esta propiedad en ocasiones es confusa y ambigua. Sin embargo, podemos decir que la temperatura es la propiedad termodinámica que se encuentra asociada al equilibrio térmico, o bien, es la propiedad que establece cuando dos o más sistemas que interaccionan entre sí, se encuentra en un estado térmico de equilibrio.

Equilibrio Térmico.

El equilibrio térmico se presenta cuando dos sistemas, uno a mayor temperatura que el otro, se ponen en contacto; en el sistema de mayor temperatura, al transcurrir el tiempo, su temperatura disminuye y por el contrario, el sistema que inicialmente tenía baja temperatura, aumenta, de tal manera que la diferencia de temperaturas disminuirá. Si ambos sistemas se encontraran aislados del entorno y únicamente se presenta la interacción entre ellos, la diferencia en el valor de sus propiedades disminuirá de tal manera que ambos lleguen a las mismas condiciones, y por tanto a la misma temperatura, en este momento los sistemas se encuentran en Equilibrio Térmico.

Ley Cero de la Termodinámica.

Esta ley establece que si un sistema “A” se encuentra en equilibrio térmico con un sistema “B” y si a su vez el sistema “B” se encuentra en equilibrio con un sistema “C”, forzosamente los tres sistemas se encuentran en equilibrio térmico entre sí.

Termómetros

Para conocer la temperatura de un sistema termodinámico se utilizan los instrumentos conocidos como termómetros y cada uno de éstos tiene su principio de operación, se encuentran los siguientes:

Termómetro de bulbo con mercurio (comúnmente conocido como termómetro de mercurio).

Termómetro Bimetálico.

Termopar.

Termómetro de gas a presión constante

Pirómetro de radiación.

Existen diferentes propiedades de las sustancias que se encuentran asociadas a la propiedad termodinámica llamada “Temperatura”, como son: longitud, volumen, resistividad eléctrica, etc., esto significa que al modificar alguna sustancia su temperatura, modificará también las propiedades mencionadas; bajo este principio es como operan los termómetros.

Escalas de temperatura:

Escala Celsio (°C)

Escala Fahrenheit (°F)

Escala Kelvin (K)

Escala Rankine (°R)

Metodología

Figura No.1

Desarrollo

1. Ensamble el equipo tal como se muestra en la figura No. 1, cuidando que los termómetros estén lo más juntos posible sin tocarse entre sí, y sin tocar el recipiente.

Nota: Que el termopar no toque nunca la parrilla ni las paredes de vaso de precipitados.

2. Tomar las lecturas iniciales de temperatura en cada termómetro

3. Prender la parrilla a su máximo nivel de calentamiento y agitación media.

4. Tomar cada medio minuto las lecturas de temperatura de cada termómetro, hasta que el agua esté en ebullición.

5. Una vez que el agua ha hervido apagar la parrilla y retirarla con cuidado.

Resultados

Tiempo (min) T termopar (°C) T bimetálico (°C) T mercurio (°C)

30 0.2 2 1

60 0.2 2 1

90 0.3 2 1

120 0.5 2 1

150 0.8 2 2

180 1.3 2 2

210 1.6 2 2

240 2.4 3 3

270 2.9 5 3

300 3.3 6 5

330 4.6 7 5

360 5.9 8 6

390 7.5 9 8

420 9.6 10 10

450 12.1 12 11

480 14.5 13 13

510 18.1 15 16

540 22.9 19 20

570 29 24 26

600 36.3 30 33

630 42 38 42

660 45.7 41 44

690 49.9 44 48

720 54.6 48 52

750 59.6 52 56

780 65.1 57 60

810 70.9 61 66

840 77.1 68 77

870 80.1 71 78

900 84 75 80

930 88.6 80 84

960 92.7 85 87

990 92.7 90 91

Conclusiones

Judith Andrés Cruz: Esta práctica fue de lo más sencilla, pero no por eso menos importante, al contrario es, como se mencionaba en la clase, un conocimiento fundamental para la termodinámica y su estudio. Es difícil tratar de comprender el concepto de temperatura solo teóricamente, hasta cierto punto uno se queda más desorientado, con una duda mayor al tan solo ver el concepto de temperatura pero al poner en práctica lo que se quiere dar a conocer se despejan varias dudas y la teoría ya no queda “volando” en la mente como algo ambiguo.

Al final se resume está práctica en observar lo que la ley cero de la termodinámica nos menciona y con ayuda de ella hacer la practica en las óptimas condiciones para mejor entendimiento y resultados del concepto de temperatura y como esto nos ayuda en la termodinámica.

A pesar de que se nos pide las mediciones con diferentes termómetros para ver qué tan sensibles, que tan fáciles de manejo y que mejor rango tienen cada uno de ellos, en lo personal sentí que todos trabajan bien.

El bimetálico su rango nos funcionó bien, pero su resolución nos dificultaba un poco la toma de lectura lo más precisa posible y su sensibilidad fue algo

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