Universidad Del Atlntico

Presin Vapor, Mtodo Dinmico Ramsey-Young

Presentado Por:

Escalante Arrieta BayronGarca Blanco MarianellaRiao Alvarado AndreaTinoco Aarn

Profesora:Vanegas Chamorro Marley

Programa:Ing. Qumica

Termodinmica Qumica II

Barranquilla

2015

Tabla Contenido

1.Resumen22.Introduccin23.Metodologa34.Resultados y discusin.45.Conclusiones.76.Anexos77.Bibliografa.7

1. Resumen

Por medio de esta experiencia se busca calcular la presin de vapor de agua por el mtodo dinmico y de esa manera buscar la relacin existente entre la entalpia de vaporizacin del agua y el cambio de presin aplicado a dicho lquido. Siendo un sistema idealmente cerrado el montaje del experimento, fue complicado asegurar que el sistema no presentara fugas, habiendo incluso que fabricar de nuevo una de los materiales del sistema de vaco necesario en esta experiencia, debido a que la antigua se encontraba en mal estado, adems que para la realizacin de dicha prctica se presentaron algunos inconvenientes como el deficiente vacio que generaba la bomba, la cual era indispensable para llevar a cabo esta experiencia; se realizo un mantenimiento a este instrumento con la previa autorizacin y colaboracin de la docente encargada, posteriormente se procedi a la ejecucin de la experiencia. Por el mtodo dinmico se determino la Entalpia de vaporizacin para una sustancia pura, en este caso agua, la presin se mantuvo constante y se midi la T de ebullicin del lquido a esta presin.

Palabras clave: Presin de vapor, Bomba de vaco, Manmetro de mercurio.

Presin de Vapor, Mtodo Dinmico Ramsay-Young

2. Introduccin

La evaporacin es una propiedad fsica de los lquidos, esta es el constante escape de molculas en la superficie de la fase liquida a la fase gaseosa. La magnitud de este escape depende de la temperatura del fluido, de la presin ejercida sobre esta, como tambin de las propiedades nicas de cada lquido (Fuerzas de atraccin y repulsin intermolecular). En un recipiente cerrado en que se deposita un lquido, sus molculas que por evaporacin pasan a ser de gas, ejercen una presin en las paredes del recipiente. Algunas molculas del gas tambin retornan a la fase liquida, y cuando la velocidad de condensacin y evaporacin se igualan, se alcanza el equilibrio dinmico. Por ltimo, cuando la presin de vapor se iguala a la presin ejercida sobre el lquido, se alcanza el punto de ebullicin de este para esa presin. Nuestra experiencia tuvo como objetivos observar la relacin cualitativa existente entre la presin externa aplicada al agua y su punto de ebullicin, cuantificar esta relacin en una grfica Ln(P) vs 1/T y observar ms detalladamente esta variacin y por ltimo a partir de la grfica, determinar la entalpia de vaporizacin del agua y compararla con el dato registrado tericamente.

3. Metodologa

Para la realizacin de la experiencia los instrumentos empleados fueron: kitasato de 100 ml, mechero, tubo refrigerante, manmetro de mercurio, baln regulador (botella de 2L), soporte universal, mangueras, placa calefactora, termmetro, bomba de vaco, trpode, carborundos, corchos, pinzas.El montaje se inicio ubicando la placa calefactora sobre el trpode para evitar el sobrecalentamiento y encima de esto el kitasato con un corcho introducido en este con el termmetro de cierta manera que el bulbo de este quedara a la altura de la salida del tubo refrigerante que se sujeto al soporte universal con una pinza; a la salida y entrada de agua del tubo refrigerante se adaptaron mangueras, el desprendimiento lateral del tubo refrigerante se conectaba al manmetro de mercurio, este finalmente se conectaba al baln regulador cuya funcin esencial es mantener la presin deseada en el manmetro de mercurio, este sistema fue conectado a una bomba de vaco.En el procedimiento que se realizo para llevar a cabo la experiencia fue primero se revis que el sistema no presentara fugas y que flujo de agua entrara por la parte inferior y saliera por la parte superior del tubo refrigerante, segundo se verti 50 ml de agua destilada en el kitasato agregando carborundos a este para disminuir los sobresaltos que genera el calentamiento. Tercero se cerr todas las llaves del sistema, se abri primero la llave que se encontraba conectada a la bomba de vaco, hasta lograr observar un cambio de presin de 5 cm, luego se cerr la llave, y de esta manera se genero el vacio en el sistema, que fue contralado por el baln regulador mantenindose la presin constante. Se anoto la posicin de cada menisco (h1 y h2), dicha lectura se hizo en el manmetro de mercurio. Cuarto, se calent agua destilada con el mechero hasta ebullicin, se registr la temperatura de ebullicin a la presin correspondiente. La escala del termmetro tuvo 0.1 grados centgrados para leerse bien las temperaturas. Se repiti todo este procedimiento 9 veces para tomar 10 variaciones de altura variando la presin con la bomba de vaco.

4. Resultados y discusin.

Columna izquierda [cm]Columna derecha [cm]Temperatura de ebullicin [C]

302095C

311993.5

321893

331792

341691

351590

361489,5

371388

381287

391186

Tabla 1, Resultados experimentales.A partir de la tabla 1 obtuvimos la siguiente tabla.

T. de ebullicin [K]Presin de Vacio [mm Hg]Presin Absoluta [mm Hg]

3710760

368100660

366,5120640

366140620

365160600

364180580

363200560

362,5220540

361240520

360260500

359280480

Tabla 2Para hallar la presin absoluta del sistema, se utiliz la siguiente frmula: Dnde:

Pabs es la presin absoluta Patm es la presin atmosfrica Pmano es la presin manomtrica

En este caso se utiliz la formula con el sigo (-) ya que lo que se est generando en el sistema es un vaco, es decir, que la presin absoluta debe estar por debajo de la presin atmosfrica. Para determinar el calor de vaporizacin de una sustancia pura utilizaremos mtodos grficos y analticos, y se calculara el porcentaje de error entre el valor terico y el experimentado. Utilizaremos la ecuacin de Clausius-Clapeyron:

Dnde: C: Constante

Ln P [mm Hg]1/T [k]

6,63330,0027

6,49220,0027

6,46150,0027

6,42970,0027

6,39690,0027

6,36300,0027

6,32790,0028

6,29160,0028

6,25380,0028

6,21460,0028

6,17380,0028

Para hallar la entalpia de vaporacin por el mtodo grfico, necesitaremos la ecuacin de la curva, que est dada por:

Comparando la Ec. 1 con la ecuacin lineal tenemos:

Se puede deducir que el valor de corresponde a la pendiente, por lo tanto:

Despejando la entalpa conociendo que el valor de R=8,314 J/molK:

Comparando este valor con el valor terico hallamos el error relativo:

5. Conclusiones.

6. Anexos

7. Bibliografa.