Liquidos y solidos a temperaturas cambiantes.

Universidad Rafael Landívar                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     Facultad de Ingeniería

Departamento de química

Curso laboratorio de termodinámica química I

Catedrática: Inga. Claudia Rios

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Ingeniería química industrial

Andrea María Espinoza Cabrera

Carnet: 1018912

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Guatemala 22 de Septiembre, del 2016

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1. Determinar como los sólidos y líquidos se expanden al calentarse y se contraen al enfriarse.
2. Determinar el volumen de un material determinado debido a la expansión térmica y su retorno al estado inicial demostrando una contracción por la pérdida de temperatura.

Resumen

En la práctica de laboratorio #3 “Sólidos y líquidos a temperaturas cambiantes” realizada el 12 de septiembre del 2016, se pretendió enseñar a los alumnos el cómo los sólidos y líquidos se expanden si se calientan y se contraen al enfriarse.

Para lo cual se procedió a ensamblar el equipo del laboratorio y a tomar datos del diámetro exterior antes y después de calentar un sólido, con el objetivo de demostrar que existía un cambio, una expansión al momento de calentar, y que después de enfriar este solido retornaba a sus condiciones iniciales demostrando una contracción por la pérdida de temperatura.

En la realización de la práctica se logró obtener por medio del estado de agregación de la materia, que existe una dilatación térmica; una expansión del volumen de un determinado material, al momento de calentar dicho material y además se logró determinar por medio del estado de agregación, que al momento de enfriar un material, existe una disminución del volumen del material producto de una contracción térmica.

se logró determinar que el cambio en el volumen del solido empleado (anillo del soporte de 40 mm) sería casi imperceptible ya que por la misma composición y elaboración del anillo, este presentaba una “junta de dilatación” (que es básicamente una separación entre las uniones para que la estructura del dispositivo no se vea comprometida al momento de sufrir dilataciones o contracciones abruptas).

Se determinó el diámetro externo ya que esta cambiaria con mayor notoriedad al interno por el efecto de la junta de dilatación, obteniendo un valor de  centimetros de acuerdo a la Tabla No.6.  Datos originales y calculados, mediciones del diámetro exterior del anillo de soporte de 40 mm de diámetro. Al momento de calentar el anillo para producir una dilatación térmica se logró obtener una dilatación de hasta  centímetros, aumentando el volumen debido a su temperatura, el estado d agregación del material expande el volumen porque las partículas se mueven más rápido por lo que se requieren de mayor espacio para desplazarse por ende aumenta el volumen del sólido. [pic 4][pic 5]

Al momento de realizar el enfriamiento, se logró observar como la trasferencia de calor entre el metal y el agua, producía un choque térmico, el agua absorbía el exceso de calor presente en el anillo, haciendo que esta misma se calentara y perdiera tensión superficial permitiendo que parte del líquido se perdiera al evaporarse por el exceso de calor, al enfriar el anillo logro alcanzar su volumen y diámetro inicial de  centimetros de acuerdo a la Tabla No.6.  Datos originales y calculados, mediciones del diámetro exterior del anillo de soporte de 40 mm de diámetro. Este cambio se justifica ya que cuando el lugar d aumentar, la temperatura disminuye o desciende, el volumen del cuerpo también lo hace, ya que las partículas liberan el exceso de energía y proceden a disminuir su área y longitud de choque retornando al volumen inicial de haber sido calentadas o perdiendo parte de su volumen inicial al ser expuestas al zonas de baja temperatura.[pic 6]

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Tabla No.1.  Datos originales y calculados, mediciones de la altura de la temperatura con el tiempo

Tabla No.2 Datos Teóricos

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Tabla 3. Datos Calculados

Tabla 4. Muestra de Cálculo

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