Práctica No. 8 CAMBIO DE ENTALPÍA DE FUSIÓN DEL HIELO (CALOR LATENTE DE FUSIÓN DEL HIELO)

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO

Facultad de Química

LABORATORIO DE TERMODINÁMICA

REPORTE

Práctica No. 8

CAMBIO DE ENTALPÍA DE FUSIÓN DEL HIELO

(CALOR LATENTE DE FUSIÓN DEL HIELO)

Objetivo:

• Conocer el significado de calor latente, la diferencia con el calor sensible y las ecuaciones que los representan.
• Comprobar que los cambios de estado se producen a temperatura constante.
•  Determinar el calor latente de fusión del hielo.

Introducción:

Calor sensible es aquel que recibe un cuerpo y hace que aumente su temperatura sin afectar su estructura molecular y por lo tanto su Estado. En general, se ha observado experimentalmente que la cantidad de calor necesaria para calentar o enfriar un cuerpo es directamente proporcional a la masa del cuerpo y a la diferencia de temperaturas. La constante de proporcionalidad recibe el nombre de calor específico.

El nombre proviene de la oposición a calor latente, que se refiere al calor "escondido", es decir que se suministra pero no "se nota" el efecto de aumento de temperatura, ya que por lo general la sustancia a la que se le aplica aumentará su temperatura en apenas un grado centígrado, como un cambio de fase de hielo a agua líquida y de ésta a vapor. El calor sensible sí se nota, puesto que aumenta la temperatura de la sustancia, haciendo que se perciba como "más caliente", o por el contrario, si se le resta calor, la percibimos como "más fría".

El calor latente de cambio de estado L, de una sustancia, es la cantidad de calor que hay que suministrarle a su unidad de masa para que cambie de un estado de agregación a otro, lo que hace a temperatura constante. Así el calor latente de fusión es el correspondiente al cambio de estado sólido a líquido, que tiene el mismo valor que en el proceso inverso de líquido a sólido.

 Una de las formas de determinar el calor latente de cambio de estado es por el método de las mezclas. Consiste en mezclar dos sustancias (o una misma en dos estados de agregación distintos) a diferentes temperaturas, de manera que una de ellas ceda calor a la otra y la temperatura del equilibrio final es tal que una de ellas al alcanzarla, realiza un cambio de estado. Una condición importante es que no haya pérdidas caloríficas con el medio exterior. Esto lo conseguimos ubicando la mezcla en el calorímetro, que hace prácticamente despreciable esta pérdida calorífica hacia el

exterior. Obviamente se ha de tener en cuenta la cantidad de calor absorbida por el calorímetro, por medio de su equivalente en agua K.

 Este experimento se realiza con agua a una temperatura superior a 0ºC e inferior a 100ºC por tanto en estado líquido, y con hielo fundente a 0ºC.  Si M es la masa inicial de agua, en este caso la sustancia caliente y m es la masa del hielo fundente y K el equivalente en agua del calorímetro; T0 la temperatura del agua y calorímetro, antes

de la mezcla, T la temperatura final del equilibrio, c el calor específico del agua líquida, que

tomaremos como (1,0 ± 0,1) cal/gºC y L el calor latente de fusión del agua, valor que queremos determinar, un simple balance energético conduce a :

(Mc) ( T0 −T )+ K (T0 −T) = mL + mc( T −0)

 Qganado = -Qabsorbido

Dónde :                                 [pic 1]

Procedimiento:

1ra parte, determinación de la constante del calorímetro.   

[pic 2]

2da. parte .Determinación de la variación de entalpía de fusión del hielo o calor latente de fusión del hielo.

[pic 3]

Resultados:

1ra parte, determinación de la constante del calorímetro;

El calorímetro(vaso dewar)  fue el mismo que se utilizó la práctica previa a esta), por lo tanto:

[pic 4]

[pic 5]

[pic 6]

2da. parte .Determinación de la variación de entalpía de fusión del hielo o calor latente de fusión del hielo.

Temperatura inicial= 17.7°C

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