UNIVERSIDAD NACIONAL AUTNOMA DE MXICOFACULTAD DE QUMICA

LABORATORIO DE TERMODINMICA

Prctica 6: Capacidad trmica

Equipo 5. Integrantes: Ayala Quezada Orlando DavidMontero Garca IsabelNicols Villalobos Liliana MargaritaPrez Villamil Alexis

Grupo: 25

Profesora: M. en C. Lorena De Anda Aguilar

27 de marzo del ao 2015

OBJETIVO: Que el alumno comprenda los conceptos de capacidad trmica y capacidad trmica especfica y las unidades en las cuales pueden ser expresados.Que identifique la influencia de estas propiedades en diferentes fenmenos cotidianos.

INTRODUCCIN

MATERIAL, EQUIPO Y REACTIVOS EMPLEADOSROMBOS DE SEGURIDADLatn (Aleacin entre Cu, Fe, Pb y Zn)Ya que en su composicin se encuentra en mayora el Cobre, se tomar en cuenta dicho compuesto para el rombo de seguridad.Se usa debido a sus caractersticas de endurecimiento y alto desempeo. Pto. Fusin 1084C Pto. Ebullicin 2575C

Agua Densidad relativa al agua: 8.92 Pto. Ebullicin 100C Densidad 1 No txica

PROCEDIMIENTO

TABLAS DE DATOS EXPERIMENTALESTabla 1. Determinacin de capacidad trmica

Experimentot agua (C)t metal (C)t equilibrio (C)

120.84121.8

221.16022.6

321.68523.9

ebullicin21.39223.7

Tabla 2. Determinacin de capacidad trmica especfica

ExperimentoMasa metal (g)t inicial metal (C)t inicial agua (C)t equilibrio (C)

111.4337221.421.7

220.2357220.421.2

329.0137221.122.8

438.0117221.122.4

546.9137220.823

RESULTADOSI. ALGORITMO DE CLCULOPara obtener el calor del agua y del metal se utiliz la siguiente relacin:

Ejemplo de clculo

Para obtener la capacidad trmica del metal se utiliz la siguiente ecuacin:

Ejemplo de clculo

II. TABLAS DE RESULTADOSTabla 3. Determinacin de capacidad trmica

Experimentot agua (C)t metal (C)t equilibrio (C)t agua (C)t metal (C)Q agua (cal)Q metal (cal)

120.84121.81-19.2150-150

221.16022.61.5-37.4225-225

321.68523.92.3-61.1345-345

ebullicin21.39223.72.4-68.3360-360

Tabla 4. Determinacin de capacidad trmica especfica

ExperimentoMasa metal (g)t agua (C)t metal (C)t equilibrio (C)t agua (C)t metal (C)Q agua (cal)Q metal (cal)C metal ()

111.43321.47221.70.3-50.345-450.900

220.23520.47221.20.8-50.8120-1202.362

329.01321.17222.81.7-49.2255-2555.182

438.01121.17222.91.8-49.1270-2705.500

546.91320.872232.2-49330-3306.735

III. GRFICAS

ANLISIS DE RESULTADOSLa capacidad trmica obtenida experimentalmente para el Latn fue de . La capacidad trmica especfica obtenida para el Latn result ser de , que al compararlo con el valor terico reportado presenta un porcentaje de error del 77.34%. Lo anterior sugiere una diferencia considerable entre el valor terico y el experimental, lo cual pudiese ser consecuencia de una mal medicin de la temperatura, una mal medicin de los 150 mL de agua y de una prdida de calor en el sistema al pasar los cilindros de metal del bao mara al vaso de unicel. Por otro lado, las incertidumbres asociadas en los instrumentos de medicin pudieron afectar directamente los resultados experimentales, sin mencionar que la balanza en la que medimos la masa de los tubos estaba mal calibrada, pues presentaba pesos diferentes cuando pesamos por segunda ocasin uno de los cilindros. Adems, la temperatura que marcaba el termmetro digital que nos fue proporcionado en comparacin a los termmetros de mercurio que estaban colocados en cada bao mara era diferente.

En el caso de la parte dos del experimento, no se amarraron todos juntos los tubos de Latn, provocando que el calor no se distribuyera uniformemente en todos los tubos.

Se consider la conservacin de la energa para obtener la energa trmica del agua y por ende la energa trmica de los cilindros, sin embargo, hubo prdida de calor hacia los alrededores.

Mediante la Ley Cero de la Termodinmica se sustent el uso del termmetro, para poder medir el equilibrio trmico entre el agua y los cilindros. Debido a que hubo errores experimentales, se sugiere que al tomar la temperatura indicada por el termmetro pudo no haberse medido la temperatura de equilibrio correcta debido a una mala homogenizacin del calor dentro del vaso de unicel.

APLICACIN DE LENGUAJE TERMODINMICO1. Objeto de estudio: Vaso de unicel (con tapa)2. Sistema termodinmico: Agua dentro del vaso3. Alrededores: Mesa y aire4. Paredes: Real (Vaso de unicel) Real (Tapa del vaso)5. Fases: Agua, aire, tubos de latn e hilo de nylon6. Componentes de cada fase: Agua: Molculas de H2O Aire: 78% N2, 21% O2 y el otro 1% gases como CO2, H2, He, Ar, Xe, etc. Tubos de latn: Latn (Aleacin de Cobre y Zinc) Hilo de nylon: Derivados del petrleo7. Interfases: Agua aire Agua tubos Agua hilo Aire - hilo Tubos- Hilo 8. Clasificacin del sistema por: Su interaccin con el ambiente: Cerrado porque no permite el intercambio de materia y energa. Heterogneo: Se distinguen muchas fases Clasificacin por sus paredes: Por la interaccin mecnica: Flexible, permite el intercambio de volumen Por la interaccin trmica: Adiabtica, no permite el intercambio de energa Por el paso de materia: Impermeable, no permite el intercambio de materia con los alrededores.

CONCLUSIONESBIBLIOGRAFA

Como se puede apreciar en el % de error y en las presiones parciales tericas que nos dan la masa molar terica sugiere que las mediciones tuvieron ciertos errores. En la realizacin del experimento se basaron diversas hiptesis:Gas modelado como gas idealP manomtrica inicial exactamente 0No existen fugas en el sistemaLa densidad del agua destilada (.970 g/mL) es igual a la de la llaveNo hay presencia de gradientes de temperatura Es vlido que los experimentos se hayan tratado como gas ideal ya que el sistema se someti a una alta temperatura y una presin baja pero aunque sea vlido, no es al 100% un gas ideal ya que existen fuerzas de repulsin, atraccin, choques de partculas dentro del matraz y presencia de aire. Que se haya tomado la densidad del agua destilada igual que la de la llave, da errores en el volumen que ocupa el gas. Los errores asociados a la incertidumbre de los instrumentos utilizados para hacer las mediciones como la balanza con la que se midi el matraz de bola o el papel milimtrico a la hora de medir la P manomtrica ms los errores humanos (de paralaje) nos llevan a errores en los clculos para determinar la masa molar. Se emple la Ley de Dalton de presiones parciales, ya que dentro de nuestro sistema exista aparte del vapor del lquido voltil tambin vapor de agua y mediante la frmula obtenida en clase es cmo se obtuvo la presin parcial de cada vapor del lquido correspondiente; la presin parcial experimental y la presin terica (de cada vapor del lquido) son considerablemente diferentes (ms en el lquido voltil A que en el B) y es el dato experimental ms importante junto con el volumen porque la temperatura y la masa son las mediciones ms confiables tanto porque el gradiente de temperatura es pequeo y la balanza analtica da mediciones de hasta 0.1g; en cambio las presiones manomtricas estaban afectadas por pequeas fugas del sistema, el volumen que ocupa y la mezcla del aire. Algo importante por mencionar, el porcentaje de error del lquido voltil B fue ms pequeo que del A y esto depende de sus masas moleculares tericas. Entre menor sea una masa molecular menor ser el volumen de sus molculas y a su vez sus fuerzas intermoleculares. Por estas razones se puede afirmar fsicamente que la masa molecular del lquido voltil B es menor que del A, lo cual se comprueba matemticamente. A pesar de todos estos errores asociados principalmente a las hiptesis y a las incertidumbres se dio una buena aproximacin a la masa molecular de los lquidos voltiles. Principalmente del B con un error del %5.02.