Energía de vaporización

7/24/2019 Energa de vaporizacin

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UNIVERSIDAD POLITECNICA DE GUANAJUATO

INGENIERIA AGROINDUSTRIAL

FISICOQUIMICA

MARIA MERCEDES MARTINEZ GONZALEZ

PAMELA BEATRIZ ARISTA ALDERETE

CAROLINA BUTANDA MARTINEZ

JESUS ALONSO GARDUO HERNANDEZ

FECHA: 26 DE ENERO DEL 2015

5A

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Trabajo practico N1

DETERMINACION DE LA PRESION DE VAPOR

Y DE LA ENTALDIA DE VAPOZACION DEL AGUA

INTRODUCCIN

La entalpa de vaporizacin o calor de vaporizacin es la cantidad de energa necesaria para

que la unidad de masa ((kilogramo, mol, etc.) de una sustancia que se encuentre en

equilibrio con su propio vapor a una presin de una atmsfera pase completamente del

estado lquido al estado gaseoso. Se representa por H, por ser una entalpa. El valor

disminuye a temperaturas crecientes, lentamente cuando se est lejos del punto crtico,

ms rpidamente al acercarse, y por encima de la temperatura crtica las fases de lquido y

vapor ya no coexisten. Generalmente se determina en el punto de ebullicin de la sustanciay se corrige para tabular el valor en condiciones normales.

Por otro lado, la presin de vapor es la presin de un sistema cuando el slido o lquido se

hallan en equilibrio con su vapor.

Los vapores y los gases, tienden a ocupar el mayor volumen posible y ejercen as sobre las

paredes de los recintos que los contienen, una presin tambin llamada, fuerza elstica o

tensin. Para determinar un valor sobre esta presin se divide la fuerza total por la

superficie en contacto.

La presin de vapor de un lquido se relaciona con la temperatura por medio de la ecuacin

de Claussius Clapeyron, sin embargo existen muchas ecuaciones que estudian esta

propiedad de los fluidos, pero de todas maneras estas ecuaciones pueden referirse a la

ecuacin de Clapeyron.

OBJETIVOS

Determinacin de la presin de vapor del agua a distintas temperaturas.

Clculo de la entalpa de vaporizacin del agua a partir de los datos experimentales

aplicando la ecuacin de Clausius-Clapeyron.

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FUNDAMENTOS TERICOS

Si se considera una muestra lquida de una sustancia pura en un recipiente cerrado, la

presin del vapor en equilibrio con el lquido se denomina presin de vapor.

La presin de vapor depende de la naturaleza del lquido y aumenta con la temperaturahasta la temperatura crtica.

La ecuacin de Clausius-Clapeyron, expresa la variacin de la presin de vapor con la

temperatura:

La integracin de la ecuacin anterior conduce a la ecuacin que se indica a continuacin:

Donde es la presin de vapor de la sustancia, es el calor latente de vaporizacin del

lquido, T es la temperatura (debe expresarse en K) y C la constante de integracin. En la

deduccin de la ecuacin anterior se ha considerado que el volumen de lquido es

despreciable frente al volumen del gas y que el calor latente de vaporizacin del lquido es

constante en el intervalo de temperatura considerado.

MATERIAL NECESARIO

Agua destilada, probeta de 10 mL, vaso de precipitado de 1 L, termmetro, varilla para

agitar.

PROCEDIMIENTO

1. Llenar con agua destilada una probeta graduada de 10 ml dejando un volumen libre de

aproximadamente 2 mL, medido desde el borde. Cubrir el extremo con un dedo e invertirlarpidamente introducindola en el vaso de precipitado de 2 L, que ha sido llenado

previamente con agua.

2. Agregar agua al vaso de 2 L, si fuera necesario, para que el aire dentro de la probeta

quede totalmente cubierto de lquido. Luego calentar con un mechero de laboratorio hasta

aproximadamente 80C. Nota: agitar (con cuidado), el agua del bao para evitar gradientes

de temperatura.

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3. Leer el volumen de aire con frecuencia en rangos de temperatura.

CLCULOS

1. Tabla de datos obtenidos con el experimento

Temperatura (K) Volumen (L)

292,15 0,0018

303,15 0,0019

313,15 0,0021

323,15 0,0022

333,15 0,0023

343,15 0,0027

353,15 0,0038

2. Nmero de moles

=(1)(0.0018)

(0.08206 /)(292.15)= 0.0000750818 mol

3. Presin parcial del aire

Temperatura (K) Volumen (L) P aiere (atm)

292,15 0,0018 1

303,15 0,0019 0,983

313,15 0,002 0,9646323,15 0,0021 0,948

333,15 0,0023 0,8924

343,15 0,0027 0,783

353,15 0,0038 0,5725

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4. Presin de vapor de agua

Temperatura (K) Volumen (L) P aiere (atm) P* agua (atm)292,15 0,0018 0,9999 0

303,15 0,0019 0,983 0,017

313,15 0,002 0,9646 0,0353

323,15 0,0021 0,948 0,0519

333,15 0,0023 0,8924 0,1075

343,15 0,0027 0,783 0,217

353,15 0,0038 0,5725 0,4274

5. Grafica de log Pagua vs 1/T

1/T (1/K) x10^-3 Ln P*agua

3,42 -

3,29 -4,07

3,19 -3,34

3,09 -2,95

3 -2,23

2,91 -1,52

2,83 -0,85

y = -6.874x + 18.484

R = 0.9895-4.5

-4

-3.5

-3

-2.5

-2

-1.5

-1

-0.5

0

2.8 2.9 3 3.1 3.2 3.3 3.4

LnP

*agua

1/K

Grafica de ln P*agua vs 1/T

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Entalpia de vaporizacin

=

= - m . R

= -(-6874K) (8.314 KJ/Kmol .K)

= 57150.436

.

= 3175.024

6. Presin a 65C (Ecuacin de Clausius-Clapeyron)

LnP*=

+ B = -

564.080 ./

(..

.)(33. )

+ 18484 = -20.32 + 18.484 = -1.836

P*= .3= 0.1594 atm .

= 121.185 mmHg

CONCLUSIONES

Se obtuvo una energa de vaporizacin de 3175.024 KJ/Kg. Se observa que el volumen se

ve afecto por la temperatura, es decir el volumen aumenta al aumentar la temperatura; al

igual que este la energa de vaporizacin se ve afectada por la temperatura.

Como se observa en la grfica la energa de vaporizacin disminuye al incrementar la

temperatura.

Bibliografas

http://www.fcn.unp.edu.ar/sitio/fisicoquimica/wp-content/uploads/2012/03/lab-2-

Determinacion-de-la-presi%C3%B3n-de-vapor.pdf

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