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Laboratorio 3. Determinación del calor de vaporización del agua Objetivo: el objetivo de este laboratorio es determinar el calor de vaporización del agua a presión atmosférica. a) Instalación experimental Para realizar este laboratorio se utiliza el calorímetro de Berthelot (ver Figura). Este consta de: - 1 : condensador en espiral, - 2 : evaporador, - 3 : resistencia eléctrica, - 4 : recipiente con agua de enfriamiento, - 5 : termómetro, - 6 : agitador. Figura: calorímetro de Berthelot b) Procedimiento y mediciones - Pesar el condensador y el recipiente del agua de enfriamiento sin el líquido a ensayar, - Colocar suficiente agua en el recipiente de enfriamiento para que tape el condensador, - Medir la temperatura inicial del agua de enfriamiento, - Encender la resistencia eléctrica, - Medir voltaje e intensidad de corriente, - Medir el tiempo desde que comienza a hervir el agua hasta que termine el ensayo, - Agitar continuamente el agua de enfriamiento mientras se evapora el agua, - Una vez obtenido un aumento adecuado de la temperatura del agua de enfriamiento (unos 8 K), cortar la alimentación eléctrica, detener el cronómetro y tapar con un corcho la entrada al condensador. - Continuar agitando el agua de enfriamiento y registrar su valor máximo, - Medir la presión atmosférica y temperatura ambiente, - Pesar el condensador con el líquido condensado, por diferencia tendrá el vapor condensado, - Chequear el voltaje e intensidad de corriente de la resistencia durante todo el ensayo. c) Preguntas - Establezca las ecuaciones para determinar el calor de vaporización del agua mediante el balance de energía sobre el sistema evaporador-resistencia eléctrica y mediante el balance sobre el condensador-agua de enfriamiento. Calcule el calor de vaporización por ambos métodos, - Compare los resultados entre si y con los datos de la literatura. De los métodos usados para medir este calor, cual le parece más confiable y cual tiene más incertidumbre, justifique. - Dibuje en el diagrama T-s la transformación que sufre el agua en el evaporador y en el condensador desde el inicio del ensayo (desde antes de encender la resistencia). Departamento de Ingeniería Mecánica Departamento de Ingeniería Mecánica Facultad de Ingeniería Profesor: Cristian Cuevas 1 4 3 2 5
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