INFORME N 01. LEY CERO DE LA TERMODINÁMICA Y EQUILIBRIO QUÍMICO.

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Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann – Tacna
Facultad de Ciencias Agropecuarias
Escuela Profesional de Ingeniería Ambiental
LEY CERO DE LA TERMODINÁMICA Y EQUILIBRIO TÉRMICO
CURSO O ASIGNATURA: 	Física General
SEMESTRE ACADÉMICO: 	III Semestre
NÚMERO DE LA PRÁCTICA: 	PRÁCTICA DE LABORATORIO N 01
NOMBRE DE LA PRÁCTICA:	LEY CERO DE LA TERMODINÁMICA Y EQUILIBRIO TÉRMICO.
NOMBRE DEL DOCENTE:	Msc. HUGO ALFREDO TORRES MURO 
ALUMNO:				Jean Carlos Lauracio Marca
CÓDIGO: 				2015-178028
DÍA, HORA Y GRUPO EN EL QUE REALIZÓ EL EXPERIMENTO: jueves, 16 – 18 horas, Grupo 3
DIA Y HORA EN QUE ENTREGÓ EL INFORME: 23/06/2016, 04:00 horas
TACNA-PERÚ
2016
UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN
FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AMBIENTAL
“LEY CERO DE LA TERMODINÁMICA Y EQUILIBRIO TÉRMICO”
Jean Carlos Lauracio Marca
Física del calor y procesos
Jueves 4-6pm
Grupo III
Jeancarloslauraciomarca@Gmail.com
	06 de junio del 2016
En el presente informe de laboratorio se determinó el tiempo en que dos sustancia lleguen a su punto de cero o punto de equilibrio, para ello se hizo calentar agua hasta que llegue a su punto de ebullición, posteriormente se saca en un tubo de ensayo aceite a temperatura ambiente, y lo colocamos dentro del vaso precipitado que no choque sus paredes, donde contiene el agua en su punto de ebullición. Retirando la cocina colocamos un termómetro de termopar y uno de mercurio para el siguiente experimento y notamos que en el minuto 51 ambos llegan a la misma temperatura o llegan al equilibrio térmico.
Palabras Claves: Temperatura, punto de equilibrio, Termodinámica, 
___________________________________________________________________________
1. 
1. INTRODUCCIÓN
El equilibrio térmico se da cuando 2 cuerpos en contacto térmico dejan de tener flujo de energía y tienen igual temperatura, y el tiempo que lleven estos 2 en ponerse en dicho equilibrio dependerá de las propiedades de éstos. La Ley Cero de la Termodinámica parte del concepto de equilibrio térmico que afirma: “Si dos sistemas A y B se encuentran, cada uno por separado, en equilibrio térmico con un tercer sistema, que llamaremos C, entonces A y B se encuentran en equilibrio térmico entre sí.”
El equilibrio térmico es aquel estado en el cual se igualan las temperaturas de dos cuerpos, las cuales, en sus condiciones iniciales presentaban diferentes temperaturas. Una vez que las temperaturas se equiparan se suspende el flujo de calor, llegando ambos cuerpos al mencionado equilibrio térmico.
· Autor correspondiente: Alonso, M. (1995)
1. DETALLES EXPERIMENTALES
En el presente informe de laboratorio para poder hallar dos cosas, uno que es el tiempo que tarda el agua hasta llegar a su punto de ebullición, y anotamos. Posteriormente experimentamos el tiempo que demora en llegar al punto de equilibrio entre el agua y el aceite; para el siguiente experimento requerimos los siguientes materiales para dar satisfactoriamente los resultados: Un termómetro con bulbo de mercurio que posee una precisión de 1°C, que estará dentro del vaso con agua midiendo la temperatura en la que el agua cambie de temperatura, 1 termopar con cromel – alumel o también llamado termopar de cromo-nikel-cromo, que estará dentro del tubo de ensayo que estará el aceite, un vaso precipitado de 250 ml, 1 suporte universal, 2 pinzas una para la bureta y la otra para el termómetro, un cronómetro para determinar el tiempo.
El cuerpo de estudio es la determinación del equilibrio térmico entre dos sustancias agua y aceite.
Hicimos dos experimentos el primero fue determinar el tiempo en que el agua llega a su punto de ebullición en temperaturas °C, °F, °K, R. Temperatura del bulbo de mercurio y la temperatura del termopar.
Instalamos el equipo como se muestra en la Figura 1; para poder hallar el equilibrio térmico entre el agua y el aceite.
 
Figura 1. Instalación del equipo.
Como primer experimento se colocó un vaso precipitado con agua y lo hacemos hervir con la cocina eléctrica; mientras llega a su temperatura de ebullición colocamos con cuidado los termómetros estén lo más juntos posible, y sin tocarse entre sí y seguidamente se tomaron las lecturas iniciales de temperatura en cada termómetro, antes de haber puesto el vaso de precipitados a calentar, a continuación, se prendió la cocina eléctrica al máximo nivel posible y a su vez se agitó el líquido lenta y continuamente, luego tomamos cada 30 segundos las lecturas de temperatura de cada termómetro, hasta que el agua esté en ebullición, una vez que el agua hirvió, se apagó la cocina y se retiró con cuidado.
El segundo experimento fue enfocado en todo lo que es el equilibrio térmico. En este experimento trabajamos con dos fluidos diferentes, agua y aceite. 
En el caso del experimento con agua y aceite, primero se calentó el agua hasta llegar a su temperatura de ebullición, luego se colocó la probeta con aceite a temperatura ambiente dentro del recipiente con el agua caliente, luego se tomó la temperatura en cada recipiente con su respectivo termómetro y se fue anotando cada 30 segundos hasta que la temperatura en ambos recipientes sea la misma. 
1. RESULTADO Y DISCUSION
Fuente: Datos propios.
	TERMOMETRO
	TEMPERATURA AMBIENTE DEL AGUA
	TERMOPAR DE CROMEL-ALUMEL
	20.6 °C
	TERMOMETRO DE MERCURIO
	20.9 °C
Una vez obtenida el agua en el vaso precipitado, hemos hallado el tiempo en que tara el agua hasta llegar a su punto de ebullición, dando así en la TABLA N° 01 los siguientes resultados:
TABLA N° 01: Medición de temperaturas durante el calentamiento del agua
	Tiempo
(minutos)
	T termopar
(ºC)
	T mercurio
(ºC)
	0.5
	36.2
	38
	1.0
	39.4
	40
	1.5
	44.3
	44
	2.0
	47.8
	45
	2.5
	51.4
	50
	3.0
	55.5
	52
	3.5
	60.6
	57
	4.0
	64.4
	60
	4.5
	68.2
	69
	5.0
	72.4
	70
	5.5
	77.6
	72
	6.0
	81.3
	76
	6.5
	85.6
	80
	7.0
	90.1
	83
	7.5
	94.1
	87
	8.0
	97.9
	91
	8.5
	100
	93
Fuente: Elaboración Propia
TABLA N° 02: Determinación de temperaturas de diferentes escales, de los datos obtenidos en el termopar y el termómetro de mercurio.
	Tiempo
(min)
	Termopar
(ºF)
	T. Hg
(ºK)
	Termopar
(ºR)
	0.5
	97.16
	311.15
	556.83
	1.0
	102.92
	313.15
	562.59
	1.5
	111.74
	317.15
	571.41
	2.0
	118.04
	318.15
	577.71
	2.5
	124.52
	323.15
	584.19
	3.0
	131.9
	325.15
	591.57
	3.5
	141.8
	330.15
	600.75
	4.0
	147.92
	333.15
	607.59
	4.5
	154.76
	342.15
	614.43
	5.0
	162.32
	343.15
	621.99
	5.5
	171.68
	345.15
	631.35
	6.0
	178.34
	349.15
	638.01
	6.5
	186.8
	353.15
	645.75
	7.0
	194.18
	356.15
	653.85
	7.5
	201.38
	360.15
	661.05
	8.0
	208.22
	364.15
	667.89
	8.5
	212.00
	366.15
	671.67
Fuente: Elaboración Propia
TABLA N° 03: Medición del equilibrio térmico del aceite y agua
	Tiempo (min)
	T.agua
(ºC)
	T. aceite
(ºC)
	0.0
	94
	66.2
	0.5
	94
	71.5
	1.0
	94
	76.7
	1.5
	93.8
	81.2
	2.0
	92.5
	85.5
	2.5
	92
	88.1
	3.0
	91.1
	90.1
	3.5
	91.1
	91.6
	4.0
	90.5
	91.9
	4.5
	90.0
	92
	5.0
	89.9
	91.9
	5.5
	88.4
	91.5
	6.0
	87.9
	91.2
	6.5
	87.5
	90.8
	7.0
	87
	90.4
	7.5
	86
	89.5
	8.0
	85
	88.0
	8.5
	85
	87.4
	9.0
	84.8
	87
	9.5
	84.6
	86.8
	10.0
	84.4
	86.6
	10.5
	84.2
	80.0
	11.0
	83.2
	77.4
	12.0
	83
	77.0
	13.0
	82
	76.4
	14.0
	81.5
	75.8
	15.0
	80.8
	75.2
	16.0
	80.2
	75.2
	17.0
	79.9
	75.2
	18.0
	79.5
	75.1
	19.0
	78.5
	75
	20.0
	78
	74.8
	21.0
	77.4
	74.6
	22.0
	77
	74.3
	23.0
	76.5
	74
	24.0
	75.5
	73.5
	25.0
	74.9
	73.0
	26.0
	73.5
	72.4
	27.0
	71.5
	71.0
	28.0
	71.2
	69.2
	29.0
	70
	68.0
	30.0
	69.5
	66.5
	35.0
	65
	62.2
	40.0
	60.2
	58
	45.0
	56.2
	54.8
	50.0
	54.2
	54
	51.0
	53.8
	53.8
Fuente: Elaboración Propia 
Grafica de la temperatura del termopar en función del tiempo
Grafica Nº 1. La temperatura del termopar en función del tiempo.
La grafica nos indica que con las mediciones del Termopar, tardo 8.5 min para que el agua alcance los 100 ºC, que es el punto de ebullición de dicho fluido.
Grafica de la temperatura del termómetro de mercurio en función del tiempo.
Grafica Nº 2.La temperatura del termómetro de mercurio en función del tiempo.
La grafica revela que con las mediciones del termómetro de mercurio, tardó 8.5 min para que el agua alcance los 93 ºC.
Grafica Nº 05. La temperatura de equilibrio del aceite y el agua.
Vemos que la temperatura de equilibrio se llega a alcanzar a los 51 minutos a 53.8 °C.
1. CONCLUSIONES
Concluimos que la temperatura de equilibrio del agua y el aceite es de 53.8 °C se demoró 51 minutos al llegar a esta temperatura.
Se convirtió a grados Kelvin, Fahrenheit y Rankine las temperaturas (ºC) obtenidas por el Termopar y el termómetro de mercurio.
Se comprobó experimentalmente la ley de termodinámica cero, y la mecánica de dicho equilibrio térmico.
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
Alonso, M. (1995). Fisica. 
Quintanilla, M. (. (1997). ESTUDIO EXPERIMENTAL DE PROCESOS DE CALENTAMIENTO Y ENFRIAMIENTO. Obtenido de http://www.raco.cat/index.php/ensenanza/article/viewFile/21502/93552
Sierra, C. (2008). Dilatación termica. Obtenido de http://es.slideshare.net/guest6cb4b/informe-dilatacion-termica-1-presentation-691093
Ticona, C. (2008). FISICA PREUNIVERSITARIA. Tacna.