Primera ley de la termodinámica

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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN

FACULTAD DE CIENCIAS BIOLÓGICAS

Práctica de laboratorio virtual #1

Tema: Primera ley de la termodinámica

Grupo: 221

Carrera: Químico Bacteriólogo Parasitólogo (Q.B.P)

Materia: Fisicoquímica

Docente: Minerva Bautista Villareal

Semestre en curso: 2do.

Equipo 2:

Infante Guerrero Ximena

Martínez Espinosa Andrea Marisol

Zamarrón Marin Yamel Alejandra

Objetivo de la práctica

• Determinar en forma experimental la capacidad térmica específica de una sustancia mediante la aplicación de la primera ley de la termodinámica.

• Obtener experimentalmente la temperatura de ebullición de una sustancia.

• Identificar y comprender los conceptos de calor, trabajo, entalpía y energía interna para así poder relacionar los cambios de energía en sistemas biológicos y químicos.

Metodología

Video 1

Para poner a prueba la Primera Ley de la Termodinámica se realizará un experimento en el cual se usará un par de globos y una vela.

Para comenzar con el primero experimento, se inflará uno de los globos con aire, acto seguido se colocará sobre la llama de la vela.

En el segundo experimento, se llenará el globo con agua después se inflará. Para finalizar se sujetará sobre la vela encendida.

Video 2

En esta ocasión se realizará un calorímetro, se utilizará un bote de plástico el cual se llenará con algodón, dejando el centro libre, posteriormente se envolverá dicho bote en papel aluminio. Por otro lado, se medirá una lata sin líquido a la que se le agregará agua fría para poder sacar sólo el peso del agua fría.

Después mediremos la temperatura del agua, más adelante se introduce la lata en el bote que previamente llenamos con algodón.

Por otra parte, se calentará agua en un recipiente la cual será vertida en una lata para obtener sus medidas, tanto peso como temperatura. El agua se vaciará en la lata que contenía el agua fría para después sellarlo con una tapa cubierta en aluminio, dicha tapa tendrá un agujero en el centro, y se meneará un poco la botella.

Finalmente, introduciremos un termómetro por el agujero de la tapa para poder conocer la temperatura del agua fría con la caliente.

Resultados video #1

Se observó que, al agregar calor al globo con aire, éste explotaba debido al aumento de temperatura.

En el segundo caso, al agregarle calor al globo con agua éste no explota debido a que se forma un sistema cerrado con las paredes del globo, ya que éstas en vez de explotar se calientan junto con el agua en el interior del globo

Resultados video #2

Discusión

Video 1.

La primera ley de la termodinámica establece que el cambio en la energía interna de un sistema es igual al calor agregado al sistema, menos el trabajo realizado por este. (Giancoli, 2007). En este experimento podemos observar dos sistemas cerrados, aunque  uno de estos, el del experimento número 2, contiene un volumen constante de agua. El primer globo no tiene agua, al colocarlo al calor este explota debido a que no resiste la presión excesiva de calor que se le está aplicando a dicho sistema (Cane & Sellwood, 1978), esto es porque la presión del gas que se encuentra dentro del globo tensa al látex, causando así rajaduras en este y en consecuencia, explotando el globo. En el experimento dos, el globo contiene agua, pero este no explota, debido a que el calor que está siendo utilizado se emplea para aumentar la temperatura del agua, impidiendo que el látex del globo alance la temperatura a la que este se degrada, así el globo no explota, solo se calienta el agua. (Lozano & Solbes, 2014)

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