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Cambio de entalpía de fusión del hielo: calor latente de fusión del hielo M. en C. Gerardo Omar Hernández Segura Gas Sólido deposición sublimación condensación vaporización fusión solidificación CAMBIOS DE FASE CALOR es la energía transferida entre un sistema termodinámico y sus alrededores, debido a una diferencia de temperaturas entre ellos.. CONCEPTO DE CALOR T1 = T2 Q T1 T2 CONCEPTO DE CALOR T2 T1> Equilibrio Térmico ¿Siempre que transferimos energía en forma de calor a un sistema aumenta su temperatura? Sensible Latente Q mc T= ∆ q mλ= Calor latente es la cantidad de calor que absorbe o cede un sistema para cambiar de estado de agregación sin que se modifique su temperatura. λ es una propiedad intensiva. Calor sensible es la cantidad de calor que absorbe o cede un sistema para cambiar de temperatura sin que se modifique su estado de agregación. Un caso particular: Agua a P = 1 atm H2O (s) t = −5ºC hasta H2O (g) t = 130ºC T(K) Q(cal/mol) H2O(s) 5ºC H2O(s) 0ºC H2O(l) 0ºC H2O(l) 100ºC H2O(g) 100ºC H2O(g) 130ºC fusión vaporización Q Q Q q q A A B B C C D D E E F F 268.15 273.15 373.15 393.15 ALREDEDORES. SISTEMA fusión solidificación vaporización condensación sublimación deposición λ λ λ λ λ λ = − = − = − TIPOS DE CALOR LATENTE Parte experimental Primera parte Primera parte PARTE EXPERIMENTAL 13 Vaso DewarVaso Dewar 1)1) •Depositar 100 mL de agua Depositar 100 mL de agua fría (temperatura ambiente) fría (temperatura ambiente) en el Dewaren el Dewar •Esperar a que se alcance Esperar a que se alcance el equilibrio térmico el equilibrio térmico (Dewaragua)(Dewaragua) •Registrar temp. durante 5 Registrar temp. durante 5 min (tmin (tH2O fH2O f ) ) 2)2) Calentar 400 mL Calentar 400 mL agua hasta que agua hasta que alcance su alcance su temperatura de temperatura de ebulliciónebullición 3)3) Tomar 100 mL de agua Tomar 100 mL de agua caliente y registrar su caliente y registrar su temperatura (ttemperatura (tH2O cH2O c ) ) 4)4) •Añadir los 100 mL de Añadir los 100 mL de agua caliente al Dewaragua caliente al Dewar •Registrar el tiempo de Registrar el tiempo de mezcladomezclado •Registrar temperatura de Registrar temperatura de la mezcla durante 5 min la mezcla durante 5 min (t(teqeq)) Vaso DewarVaso Dewar Método de mezclas Método de mezclas T(ºC) Tiempo(min) Calibración del calorímetro teq t1 Qganado = ‒Qcedido Determinación de la constante del calorímetro Método de mezclas QH2O fría + Qcalorímetro = ‒ QH2O caliente mH2O f cH2O (t eq ‒ t1) + K (t eq –t1) = ‒ mH2O c cH2O (t eq ‒ t2 ) (mH2O f cH2O + K) (t eq ‒ t1 ) = ‒ mH2O c cH2O (t eq ‒ t2 ) 2 , 2 2 2 2 1 ( ) ( ) H O c H O eq H O H O eq m c t t K m c t t − = − − DETERMINACIÓN DE LA CONSTANTE DE CALORÍMETRO Método de mezclas Método de mezclas Segunda parte Segunda parte PARTE EXPERIMENTAL 1. Colocar en un frasco Dewar 175 ml de agua y mide la temperatura, ajusta la temperatura a 6 ºC 2. Tapa y registra la temperatura cada 30 seg durante 5 min 3. Por el minuto 4, tara en la balanza un vidrio de reloj. 4. Pesa aprox. 25 g de hielo secado previamente con una servilleta de papel y colócalo rápidamente en el frasco Dewar al minuto 5. 5. Agita constantemente y registra la temperatura cada 15 seg hasta llegar a la temperatura mínima. 6. Prosigue con las lecturas cada 30 seg durante 5 min más Determinación de la variación de la entalpía de fusión del hielo o calor latente de fusión del hielo T(ºC) Tiempo(min) t1 teq Cambio de entalpía de fusión del hielo tfus = 0 ºC ganado cedidoQ Q= − ( ) 2hielo H O K Q Q Q= − + ( ) ( ) ( )1 1hielo fus hielo agua eq fus agua agua eq eqm m c t t m c t t K t tλ + − = − − − − ( ) ( ) ( )1 1agua agua eq eq hielo agua eq fus fus hielo m c t t K t t m c t t m λ − − − − − − = DETERMINACIÓN DEL CALOR LATENTE DE FUSIÓN Como P = cte: Como P = cte: λλ fus fus = ΔHfus cal 80 gfus λ = Obtener el valor experimental y calcular el % de error. Valor teórico: Valor teórico: Por su Por su atenciónatención ¡Gracias!¡Gracias! email: omar.termo@hotmail.comemail: omar.termo@hotmail.com Profesor: M. en C. Gerardo Omar Hernández Segura ¡Gracias por su ¡Gracias por su atención!atención! Slide 8 Slide 11 Slide 17
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