Práctica 7. Termodinámica

RESUMEN

En esta ocasión se tenía por objetivo determinar la masa molar de una sustancia desconocida y para ello se armó un equipo que consistía básicamente en un manómetro de mercurio y un matraz de bola, el cual se sumergió en un baño de temperatura constante y poco a poco se fue agregando el líquido para medir la temperatura, la presión del sistema y posteriormente la masa y el volumen. Utilizando la ecuación del gas ideal PV=nRT y utilizando la razón de n=m/M se llega a la ecuación necesaria M=mRT/PV y sustituyendo los valores con sus debidas precauciones en la presión, volumen y temperatura se llega a la masa molar requerida que resultó de 75.01 g/mol

OBJETIVOS

Introducir el concepto de calor a nuestro lenguaje termodinámico, comprender su definición matemática y corroborar experimentalmente su equivalencia con el trabajo.

DESARROLLO EXPERIMENTAL

Se coloca en un frasco Dewar una porción de agua (aproximadamente 100mL) a temperatura ambiente y se registrará la temperatura cada 30 segundos por al menos 5 minutos o hasta el punto en el cual se alcance el equilibrio térmico tanto el frasco como el agua; ya habiendo alcanzado ese punto se registrará la temperatura del agua “fría”. Al mismo tiempo se colocarán 400mL de agua en el vaso de precipitados de 600mL y se calentarán hasta el punto de ebullición para así colocar 100mL del agua caliente en un vaso de precipitados y después de 5 minutos se medirá la temperatura de esa agua caliente, agregándola al frasco Dewar. Se agita por 5 minutos para que alcance el equilibrio y se toma la temperatura como en las veces anteriores (cada 30s).

Ahora para el segundo experimento, el principal, se colocan 250mL de agua en el frasco Dewar y se coloca una resistencia eléctrica junto con la tapa del frasco; no sin antes medir el voltaje de la corriente eléctrica y de la resistencia que se nos otorgó con un amperímetro. Aún sin conectar la resistencia se mide la temperatura inicial, posteriormente se conecta la resistencia ya dentro del Dewar con agua y se mide la temperatura cada cierto intervalo de tiempo en un intervalo de 10s a 100s, cuidando que no llegara al punto de ebullición. Registrar la temperatura final, pasado el intervalo de tiempo establecido.

RESULTADOS PRIMERA PARTE.

Masa del agua fría: 100g

Masa del agua caliente: 100g

Capacidad térmica especifica del agua: 1Kcal/Kg

Temperatura del agua fría: 23.4°C

Temperatura del agua caliente: 90°C

Datos Experimentales

Tiempo (min) Temperatura inicial (°C) Tiempo (s) Temperatura inicial (°C)

0.5 23.4 5.15 46.5

1 23.4 5.30 47.1

1.5 23.4 5.45 47.2

2 23.4 6 47.1

2.5 23.4 6.15 47.0

3 23.4 6.30 46.9

3.5 23.4 6.45 46.8

4 23.4 7 46.7

4.5 23.4 7.15 46.7

5 23.4 7.30 46.7

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