lab prara el sem i 2011 qmc206
TRANSCRIPT
-
8/3/2019 LAB Prara El Sem I 2011 QMC206
1/41
-
8/3/2019 LAB Prara El Sem I 2011 QMC206
2/4140
Universidad Autnoma Gabriel Ren Moreno QMC-206 Grupo M
(Compresin, Expansin)
1.- OBJETIVO GENERAL
Analizar la influencia de la temperatura en procesos termodinmicos
2.- OBJETIVO ESPECFICO
Observar la influencia de la temperatura en un proceso de expansin.
Observar la influencia de la temperatura en un proceso de
Compresin
3.- FUNDAMENTO TERICO
Ecuacin general de los gases ideales
Para una misma masa gaseosa (por tanto, el nmero de moles (n) es
constante; n=cte), podemos afirmar que existe una constante directamente
proporcional a la presin y volumen del gas, e inversamente proporcional a su
temperatura.
Procesos gaseosos particulares
Procesos realizados manteniendo constante un par de sus cuatro variables
(n, P , V, T), de forma que queden dos; una libre y otra dependiente. De estemodo, la frmula arriba expuesta para los estados 1 y 2, puede ser operada
simplificando 2 o ms parmetros constantes. Segn cada caso, reciben los
nombres:
Ley de Boyle-Mariotte
Auxiliar: Univ. Eduardo Romero Velarde Cel: 67774510
http://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Unidades_de_volumenhttp://es.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttp://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Unidades_de_volumenhttp://es.wikipedia.org/wiki/Temperatura -
8/3/2019 LAB Prara El Sem I 2011 QMC206
3/4140
Universidad Autnoma Gabriel Ren Moreno QMC-206 Grupo M
Tambin llamado proceso isotrmico. Afirma que, a temperatura y cantidad
de materia constante, el volumen de un gas es inversamente proporcional a
su presin:
(n, T ctes.)
Leyes de Charles y Gay-Lussac
En 1802, Louis Gay Lussac publica los resultados de sus experimentos,
basados en los que Jacques Charles hizo en el 1787. Se considera as al
proceso isobrico para la Ley de Charles, y al isocoro (o isostrico) para la
ley de Gay Lussac.
Proceso isobaro (de Charles)
[editar]
(n, P ctes.)
Proceso isocoro (de Gay-Lussac)
[editar]
(n, V ctes.)
Auxiliar: Univ. Eduardo Romero Velarde Cel: 67774510
http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Ley_de_los_gases_ideales&action=edit§ion=8http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Ley_de_los_gases_ideales&action=edit§ion=9http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Ley_de_los_gases_ideales&action=edit§ion=8http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Ley_de_los_gases_ideales&action=edit§ion=9 -
8/3/2019 LAB Prara El Sem I 2011 QMC206
4/4140
Universidad Autnoma Gabriel Ren Moreno QMC-206 Grupo M
Ley de Charles y Gay-Lussac
La ley de Charles y Gay-Lussac, frecuentemente llamada ley de Charles o ley
de Gay-Lussac en la que se explica las leyes de los gases ideales. Relacionael volumen y la temperatura de una cierta cantidad de gas ideal, mantenido a
una presin constante, mediante una constante de proporcionalidad directa.
En esta ley, Charles dice que a una presin constante, al aumentar la
temperatura, el volumen del gas aumenta y al disminuir la temperatura el
volumen del gas disminuye. Esto se debe a que "temperatura" significa
movimiento de las partculas. As que, a mayor movimiento de las partculas(temperatura), mayor volumen del gas.
La ley fue publicada primero por Louis Joseph Gay-Lussac en 1802, pero
haca referencia al trabajo no publicado de Jacques Charles, de alrededor
de 1787, lo que condujo a que la ley sea usualmente atribuida a Charles. La
relacin haba sido anticipada anteriormente en los trabajos de Guillaume
Amontons en 1702.
La ley de Charles es una de las ms importantes leyes acerca del
comportamiento de los gases, y ha sido usada de muchas formas diferentes,
desde globos de aire caliente hasta acuarios. Se expresa por la frmula:en
esta ley actan la presin de un gas ideal as como la de un gas constante
Adems puede expresarse como:
Auxiliar: Univ. Eduardo Romero Velarde Cel: 67774510
http://es.wikipedia.org/wiki/Volumen_(f%C3%ADsica)http://es.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttp://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Louis_Joseph_Gay-Lussachttp://es.wikipedia.org/wiki/1802http://es.wikipedia.org/wiki/Jacques_Charleshttp://es.wikipedia.org/wiki/1787http://es.wikipedia.org/wiki/Guillaume_Amontonshttp://es.wikipedia.org/wiki/Guillaume_Amontonshttp://es.wikipedia.org/wiki/1702http://es.wikipedia.org/wiki/Volumen_(f%C3%ADsica)http://es.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttp://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Louis_Joseph_Gay-Lussachttp://es.wikipedia.org/wiki/1802http://es.wikipedia.org/wiki/Jacques_Charleshttp://es.wikipedia.org/wiki/1787http://es.wikipedia.org/wiki/Guillaume_Amontonshttp://es.wikipedia.org/wiki/Guillaume_Amontonshttp://es.wikipedia.org/wiki/1702 -
8/3/2019 LAB Prara El Sem I 2011 QMC206
5/4140
Universidad Autnoma Gabriel Ren Moreno QMC-206 Grupo M
Despejando T1 se obtiene:
Despejando T2 se obtiene:
Despejando V1 se obtiene:
Despejando V2 se obtiene:
donde:
V es el volumen
T es la temperatura absoluta (es decir, medida en Kelvin)
k es la constante de proporcionalidad
4.- MATERIALES
Jeringa de Vidrio
Trpode
Mechero
Malla de amianto
Beakers de 250ml
Termmetro
Pinzas
Auxiliar: Univ. Eduardo Romero Velarde Cel: 67774510
http://es.wikipedia.org/wiki/Kelvinhttp://es.wikipedia.org/wiki/Kelvin -
8/3/2019 LAB Prara El Sem I 2011 QMC206
6/41
-
8/3/2019 LAB Prara El Sem I 2011 QMC206
7/4140
Universidad Autnoma Gabriel Ren Moreno QMC-206 Grupo M
8.- CONCLUSIN
9.- OBSERVACIONES
10.-CUESTIONARIO
Qu se observ cuando se coloc la jeringa en hielo?
Qu se observ cuando se coloc la jeringa en agua caliente?
Mencione alguna ley que conozca que se paresca a lo observado en la
experiencia?
Cules fueron las posibles causas de error?
Auxiliar: Univ. Eduardo Romero Velarde Cel: 67774510
-
8/3/2019 LAB Prara El Sem I 2011 QMC206
8/4140
variacindeTrmicoeCoeficientp
( )
=
xxnb xyyxy
22
**2
( )
=
xx
yxxy
n
n
m22
*
Universidad Autnoma Gabriel Ren Moreno QMC-206 Grupo M
LABORATORIO # 2
DETERMINACIN DEL COEFICIENTE TRMICO DE PRESIN
LEY DE GAY LUSSAC
1. OBJETIVO GENERAL
Determinar el coeficiente trmico de presin.
2. OBJETIVO ESPECFICO
Observar la variacin de presin con respecto a la temperatura a
volumen constante.
Graficar el isocoro del gas.
3. FUNDAMENTO TERICO
Ley de Gay Lussac
ley que afirma que el volumen de un gas ideal a presin constante es
proporcional a su temperatura absoluta.
Regresin por el mtodo de mnimos cuadrados.
Donde:
Auxiliar: Univ. Eduardo Romero Velarde Cel: 67774510
.
2
2
1
1 CtteTP
TP == TPP p
*0 +=
-
8/3/2019 LAB Prara El Sem I 2011 QMC206
9/4140
Universidad Autnoma Gabriel Ren Moreno QMC-206 Grupo M
4. MATERIALES
Matraz kitasato
Termmetro
Manmetro
Tapn de goma
Soporte universal
Malla de amianto
Pinzas para baln
Vaso de precipitado
Trpode
Mechero bunsen
5. REACTIVOS
Aire
Agua
6. ESQUEMA
Auxiliar: Univ. Eduardo Romero Velarde Cel: 67774510
-
8/3/2019 LAB Prara El Sem I 2011 QMC206
10/4140
( )
=
xx
yxxy
n
n
m2
2
*
( )
=
xxnb xyyxy
22
**2
Universidad Autnoma Gabriel Ren Moreno QMC-206 Grupo M
7. PROCEDIMINETO
Colocar agua al vaso de precipitado
Registrar la temperatura del gas en el matraz y tape lo mejor posible
asegurndose de que no exista fuga.
Colocar el matraz dentro del vaso de precipitado.
Conectar el manmetro al matraz
Colocar el manmetro en contacto con el agua
Calentar lentamente
Controlar la temperatura y registrar la presin correspondiente
Realizar el ltimo proceso durante 4 veces
Registrar los datos y tabularlos.
8. TABULACIN
i T P T2 T*P
01
2
3
4
Sumatoria
9. CONCLUSIN
Auxiliar: Univ. Eduardo Romero Velarde Cel: 67774510
P T
-
8/3/2019 LAB Prara El Sem I 2011 QMC206
11/4140
Universidad Autnoma Gabriel Ren Moreno QMC-206 Grupo M
10.-OBSERVACIONES
11.CUESTIONARIO
En qu consiste la ley de Distribucin baromtrica?
LABORATORIO # 3
DETERMINACIN DEL PESO MOLECULAR POR EL MTODO DUMAS
Auxiliar: Univ. Eduardo Romero Velarde Cel: 67774510
-
8/3/2019 LAB Prara El Sem I 2011 QMC206
12/4140
Universidad Autnoma Gabriel Ren Moreno QMC-206 Grupo M
Para antes del laboratorio leer:
Qu es un fluido?
En qu consiste el Mtodo DUMAS para la determinacin de pesos
moleculares?
Unidades de las variables de estado : p,T,v ; y unidades de R
Qu otros metodos existen para determinar pesos moleculares?
Quin era : Jean-Baptiste Dumas
1.- Objetivo General
Conocer el Mtodo Dumas para la determinacin de pesos moleculares
2.- Objetivo Especfico
Determinar el peso o masa molecular M de fluidos por el mtodo
Dumas
3.- Fundamento terico
4.- Materiales
Balanza digital de 1 Kg.
Matraz Kitasato de 250 ml
Auxiliar: Univ. Eduardo Romero Velarde Cel: 67774510
-
8/3/2019 LAB Prara El Sem I 2011 QMC206
13/4140
Universidad Autnoma Gabriel Ren Moreno QMC-206 Grupo M
Mechero a gas
Anillo c/ malla
Termmetro de 150 C
Manguera latex de 10 cm
Tapn c/hueco
20ml de Benceno
100 ml de alcohol
100 ml de Acetona
Pinza de Mhor
Agarradera de Beacker
5.- Esquema
6.- Procedimientos
Se arma el sistema Kitasato, tapn, termmetro, manguera de latex,
pinza de Mhor, se llena de agua el sistema, se cierra y se pesa
S + A = a
Se enjuaga el sistema con acetona y se seca.
Pesar el sistema abierto con aire
Anotar la temperatura ambiente
Auxiliar: Univ. Eduardo Romero Velarde Cel: 67774510
-
8/3/2019 LAB Prara El Sem I 2011 QMC206
14/4140
Universidad Autnoma Gabriel Ren Moreno QMC-206 Grupo M
S + ma = b
Colocar 4 ml de Benceno en el sistema abierto
Calentamos moderadamente hasta que se evaporice totalmente el
Benceno
Al estabilizarse la temperatura T la anotamos y pesamos
Comparamos Mt y Me
7.- CLCULOS
8.- CONCLUSIN
9.-OBSERVACIONES
10.- CUESTIONARIO
1.-Qu es un fluido?
Auxiliar: Univ. Eduardo Romero Velarde Cel: 67774510
-
8/3/2019 LAB Prara El Sem I 2011 QMC206
15/4140
Universidad Autnoma Gabriel Ren Moreno QMC-206 Grupo M
2.- En qu consiste el Mtodo DUMAS para la determinacin de pesos
moleculares?
3.-Unidades de las variables de estado : p,T,v ; y unidades de R
4.-Qu otros metodos existen para determinar pesos moleculares?
5.- Biografa corta de Jean-Baptiste Dumas
LABORATORIO # 4
Ley Cero de la Termodinmica
Auxiliar: Univ. Eduardo Romero Velarde Cel: 67774510
-
8/3/2019 LAB Prara El Sem I 2011 QMC206
16/4140
Universidad Autnoma Gabriel Ren Moreno QMC-206 Grupo M
Equilibrio Trmico
1. OBJETIVO GENERAL.-
Aplicar el concepto de la ley cero de la termodinmica
2. OBJETIVO ESPECIFICO.
Poner la escala a un termmetro de mercurio
3. FUNDAMENTO TEORICO
El equilibrio termodinmico de un sistema se define como la condicin del
mismo en el cual las variables empricas usadas para definir un estado del
sistema (presin, volumen, campo elctrico, polarizacin, magnetizacin,
tensin lineal, tensin superficial, entre otras) no son dependientes del
tiempo. A dichas variables empricas (experimentales) de un sistema se les
conoce como coordenadas termodinmicas del sistema.
A este principio se le llama del equilibrio termodinmico. Si dos sistemas A
y B estn en equilibrio termodinmico, y B est en equilibrio termodinmico
con un tercer sistema C, entonces A y C estn a su vez en equilibrio
termodinmico. Este principio es fundamental, aun siendo ampliamente
aceptado, no fue formulado formalmente hasta despus de haberse
enunciado las otras tres leyes. De ah que recibe la posicin 0.
Equilibrio trmico
Un estado en el cual dos coordenadas termodinmicas independientes X e Y
permanecen constantes mientras no se modifican las condiciones externas
Auxiliar: Univ. Eduardo Romero Velarde Cel: 67774510
http://es.wikipedia.org/wiki/Equilibrio_termodin%C3%A1micohttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Coordenadas_termodin%C3%A1micas&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Equilibrio_termodin%C3%A1micohttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Coordenadas_termodin%C3%A1micas&action=edit&redlink=1 -
8/3/2019 LAB Prara El Sem I 2011 QMC206
17/4140
Universidad Autnoma Gabriel Ren Moreno QMC-206 Grupo M
se dice que se encuentra en equilibrio trmico. Si dos sistemas se
encuentran en equilibrio trmico se dice que tienen la misma temperatura.
Entonces se puede definir la temperatura como una propiedad que permite
determinar si un sistema se encuentra o no en equilibrio trmico con otro
sistema.
El equilibrio trmico se presenta cuando dos cuerpos con temperaturas
diferentes se ponen en contacto, y el que tiene mayor temperatura cede
calor al que tiene ms baja, hasta que ambos alcanzan la misma temperatura.
Algunas definiciones tiles en termodinmica son las siguientes.
Foco trmico
Un foco trmico es un sistema que puede entregar y/o recibir calor, pero
sin cambiar su temperatura.
Contacto trmico
Se dice que dos sistema estn en contacto trmico cuando puede haber
transferencia de calor de un sistema a otro.
Escalas de temperatura
Lo que se necesita para construir un termmetro son puntos fijos, es decir,
procesos en los cuales la temperatura permanece constante. Ejemplos de
procesos de este tipo son el proceso de ebullicin y el proceso de fusin.
Los puntos generalmente utilizados son el proceso de ebullicin y de
solidificacin de alguna sustancia, durante los cuales la temperatura
permanece constante.
Auxiliar: Univ. Eduardo Romero Velarde Cel: 67774510
http://es.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttp://es.wikipedia.org/wiki/Calorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Term%C3%B3metrohttp://es.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttp://es.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttp://es.wikipedia.org/wiki/Calorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Term%C3%B3metrohttp://es.wikipedia.org/wiki/Temperatura -
8/3/2019 LAB Prara El Sem I 2011 QMC206
18/4140
Universidad Autnoma Gabriel Ren Moreno QMC-206 Grupo M
Existen varias escalas para medir temperaturas, las ms importantes son la
escala Celsius, la escala Kelvin y la escala Fahrenheit
4. MATERIALES Termmetro
Soporte universal
Malla de amianto
Pinzas de baln
Vaso de precipitado
Trpode Mechero bunsen
5. REACTIVOS
Aire
Agua
Hielo
6. ESQUEMAPunto de fusin del H2O Punto de Ebullicin
del H2O
Temperatura Experimental
7. PROCEDIMIENTO
Cubrir la escala del termmetro con una cinta
Poner el termmetro en hielo picado
Auxiliar: Univ. Eduardo Romero Velarde Cel: 67774510
http://es.wikipedia.org/wiki/Grado_Celsiushttp://es.wikipedia.org/wiki/Kelvinhttp://es.wikipedia.org/wiki/Fahrenheithttp://es.wikipedia.org/wiki/Grado_Celsiushttp://es.wikipedia.org/wiki/Kelvinhttp://es.wikipedia.org/wiki/Fahrenheit -
8/3/2019 LAB Prara El Sem I 2011 QMC206
19/4140
Universidad Autnoma Gabriel Ren Moreno QMC-206 Grupo M
Marcar el nivel del mercurio del termmetro una vez que alcance el
equilibrio trmico
Colocar el termmetro en un vaso de precipitado con agua
Calentar el agua hasta que hierva
Anotar en le termmetro el nivel del mercurio alcanzado debido a la
ebullicin del agua
Colocar el termmetro de diseo junto a otro con escala dentro de un
vaso de precipitado con agua
Calentar el agua y marcar distintos valores de temperatura en el
termmetro de diseo, y anotar la temperatura que marca el
termmetro con escala
Determinar mediante regla de tres las temperaturas obtenidas con el
termmetro con escala y determinar el error porcentual
8. TABULACION
Medida en
Cm T Exp. T. Real E%
9. CONCLUSIN
Auxiliar: Univ. Eduardo Romero Velarde Cel: 67774510
-
8/3/2019 LAB Prara El Sem I 2011 QMC206
20/4140
Universidad Autnoma Gabriel Ren Moreno QMC-206 Grupo M
10. OBSERVACIONES
11.-CUESTIONARIO
Qu es temperatura y calor?
Qu significa escala de temperatura absoluta?
Cules son las cuatro escalas de temperaturas?
LABORATORIO N5
TRABAJO DE COMPRENSIN Y EXPANSIN
Auxiliar: Univ. Eduardo Romero Velarde Cel: 67774510
-
8/3/2019 LAB Prara El Sem I 2011 QMC206
21/4140
Universidad Autnoma Gabriel Ren Moreno QMC-206 Grupo M
1. OBJETIVO GENERAL-
Calcular el Trabajo de Comprensin y Expansin.
2. OBJETIVO ESPECIFICO
Observar la variacin entre el trabajo de compresin y el trabajo de
expansin.
Observar la diferencia entre trabajo reversible e irreversible
Determinar la energa suministrada para realizar el trabajo
3. FUNDAMENTO TERICO
En termodinmica el trabajo se define como cualquier cantidad de energa
que fluye a travs de la frontera de un sistema durante un cambio de
estado y que puede usarse por completo para elevar un cuerpo en el entorno.
Cuando un sistema sufre una transformacin, este puede provocar cambios
en su entorno. Si tales cambios implican el desplazamiento (variacin) de las
fuerzas que ejerce el entorno sobre el sistema, o ms precisamente sobre
la frontera entre el sistema y el entorno, entonces ha habido produccin de
trabajo. Dependiendo del origen fsico de las fuerzas aplicadas al sistema
se distinguen diferentes formas de trabajo realizado. (Thellier y Ripoll, 35)
El trabajo tiene dimensiones de energa y representa un intercambio de
energa entre el sistema y su entorno. Por convencin se considera que el
trabajo realizado por el sistema es positivo y el trabajo efectuado sobre el
sistema es negativo.
4. MATERIALES
Termmetro
Auxiliar: Univ. Eduardo Romero Velarde Cel: 67774510
-
8/3/2019 LAB Prara El Sem I 2011 QMC206
22/4140
Universidad Autnoma Gabriel Ren Moreno QMC-206 Grupo M
Jeringa
Soporte universal
Malla de amianto
Pinzas para baln
Vaso de precipitado
Trpode
Mechero bunsen
5. REACTIVOS
Aire
6. ESQUEMA
7. PROCEDIMIENTO
Lubricar la jeringa
Medir la temperatura a la cual se esta realizando la practica.
COMPRESIN
Tome lectura del volumen
Presione lentamente el embolo de la jeringa hasta comprimir el aire
hasta un volumen v2.
Anotar volumen 2
Con los datos calcule el trabajo y grafique.
Auxiliar: Univ. Eduardo Romero Velarde Cel: 67774510
-
8/3/2019 LAB Prara El Sem I 2011 QMC206
23/4140
Universidad Autnoma Gabriel Ren Moreno QMC-206 Grupo M
V
nRTP
nRTpvcttep
=
=
vvnRTLnW
v
dvnRTW
1
2=
=
= pdvw
EXPANSIN
Presione el embolo hasta un volumen V1
Resgistre el volumen
Suelta el embolo
volumen final
Con los datos calcule el trabajo de expansin y grafique.
8.- CONCLUSIN
9.-OBSERVACIONES
Auxiliar: Univ. Eduardo Romero Velarde Cel: 67774510
-
8/3/2019 LAB Prara El Sem I 2011 QMC206
24/4140
Universidad Autnoma Gabriel Ren Moreno QMC-206 Grupo M
10.-CUESTIONARIO
Qu es el trabajo?
Qu significa reversibilidad termodinamica? De ejemplos de
procesos reversible y procesos irreversibles.
Cul es la diferencia entre trabajo reversible y trabajo
irreversible?
Auxiliar: Univ. Eduardo Romero Velarde Cel: 67774510
-
8/3/2019 LAB Prara El Sem I 2011 QMC206
25/4140
Universidad Autnoma Gabriel Ren Moreno QMC-206 Grupo M
LABORATORIO # 6
CALORIMETRA
1.- OBJETIVO GENERAL
Conocer la forma de energa llamada energa calorfica
2.- OBJETIVO ESPECFICO
Verificar el principio de conservacin de energa calorfica
3.- FUNDAMENTO TERICO:
La calorimetra se encarga de medir el calor en una reaccin qumica o un
cambio fsico usando un calormetro. La calorimetra indirecta calcula el
calor que los organismos vivos producen a partir de la produccin de dixido
de carbono y de nitrgeno (urea en organismos terrestres), y del consumo
de oxgeno.
donde
U = cambio de energa interna
El calor medido es igual al cambio en la energa interna del sistema menos eltrabajo realizado:
Como la presin se mantiene constante, el calor medido representa el
cambio de entalpa.
Auxiliar: Univ. Eduardo Romero Velarde Cel: 67774510
http://es.wikipedia.org/wiki/Calorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_qu%C3%ADmicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_internahttp://es.wikipedia.org/wiki/Calorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_qu%C3%ADmicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_interna -
8/3/2019 LAB Prara El Sem I 2011 QMC206
26/4140
Universidad Autnoma Gabriel Ren Moreno QMC-206 Grupo M
Obtenido de "http://es.wikipedia.org/wiki/Calorimetr%C3%ADa"
Transferencia del calor
El calor se puede transmitir por el medio de tres formas distintas:
Conduccin trmica.
Conveccin trmica.
Radiacin trmica.
Fluido calorfico
El calor siempre se transfiere entre 2 cuerpos de diferentes temperaturas
y el flujo de calor siempre ocurre desde el cuerpo de mayor temperatura
hacia el cuerpo de menor temperatura, ocurriendo la transferencia de calor
hasta que ambos cuerpos se encuentren en equilibrio trmico, vale decir, a
la misma temperatura.
Unidades de medida
La cantidad de energa trmica intercambiada se mide en caloras, que es la
cantidad de energa que hay que suministrar a un gramo de agua para elevar
su temperatura de 14,5 a 15,5 grados celsius. El mltiplo ms utilizado es la
kilocalora (kcal):
1 kcal = 1000 cal
De aqu se puede deducir el concepto calor especfico de una sustancia, que
se define como la energa necesaria para elevar la temperatura de un gramo
de dicha sustancia un grado celsio, o bien el concepto capacidad calorfica,
Auxiliar: Univ. Eduardo Romero Velarde Cel: 67774510
http://es.wikipedia.org/wiki/Calorimetr%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Conducci%C3%B3n_t%C3%A9rmicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Convecci%C3%B3n_t%C3%A9rmicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Radiaci%C3%B3n_t%C3%A9rmicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Equilibrio_t%C3%A9rmicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Calor%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Gramohttp://es.wikipedia.org/wiki/Aguahttp://es.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttp://es.wikipedia.org/wiki/Grado_celsiushttp://es.wikipedia.org/wiki/Calor_espec%C3%ADficohttp://es.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttp://es.wikipedia.org/wiki/Gramohttp://es.wikipedia.org/wiki/Grado_Celsiushttp://es.wikipedia.org/wiki/Capacidad_calor%C3%ADficahttp://es.wikipedia.org/wiki/Calorimetr%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Conducci%C3%B3n_t%C3%A9rmicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Convecci%C3%B3n_t%C3%A9rmicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Radiaci%C3%B3n_t%C3%A9rmicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Equilibrio_t%C3%A9rmicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Calor%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Gramohttp://es.wikipedia.org/wiki/Aguahttp://es.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttp://es.wikipedia.org/wiki/Grado_celsiushttp://es.wikipedia.org/wiki/Calor_espec%C3%ADficohttp://es.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttp://es.wikipedia.org/wiki/Gramohttp://es.wikipedia.org/wiki/Grado_Celsiushttp://es.wikipedia.org/wiki/Capacidad_calor%C3%ADfica -
8/3/2019 LAB Prara El Sem I 2011 QMC206
27/4140
Universidad Autnoma Gabriel Ren Moreno QMC-206 Grupo M
anlogo al anterior pero para una masa de un mol de sustancia (en este caso
es necesario conocer la estructura qumica de la misma).
Joule, tras mltiples experimentaciones en las que el movimiento de unaspalas, impulsadas.por un juego de pesas, se movan en el interior de un
recipiente con agua, estableci el equivalente mecnico del calor,
determinando el incremento de temperatura que se produca en el fluido
como consecuencia de los rozamientos producidos por la agitacin de las
palas:
1 cal = 4.184 J
Eljoule (J) es la unidad de energa en el Sistema Internacional de Unidades,
(S.I.).
El BTU, (o unidad trmica britnica) es una medida para el calor muy usada
en Estados Unidos y en muchos otros pases de Amrica. Se define como la
cantidad de calor que se debe agregar a una libra de agua para aumentar su
temperatura en un grado Fahrenheit, y equivale a 252 caloras.
Calor Especfico
En la vida cotidiana se puede observar que, si se le entrega calor a dos
cuerpos de la misma masa y la misma temperatura inicial, la temperatura
final ser distinta. Este factor que es caracterstico de cada sistema,
depende de la naturaleza del cuerpo, se llama calor especfico, denotado por
c y se define como la cantidad de calor que se le debe entregar a 1 gramo
Auxiliar: Univ. Eduardo Romero Velarde Cel: 67774510
http://es.wikipedia.org/wiki/Aguahttp://es.wikipedia.org/wiki/Julio_(unidad)http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_Internacional_de_Unidadeshttp://es.wikipedia.org/wiki/BTUhttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Unidad_t%C3%A9rmica_brit%C3%A1nica&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Fahrenheithttp://es.wikipedia.org/wiki/Gramohttp://es.wikipedia.org/wiki/Aguahttp://es.wikipedia.org/wiki/Julio_(unidad)http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_Internacional_de_Unidadeshttp://es.wikipedia.org/wiki/BTUhttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Unidad_t%C3%A9rmica_brit%C3%A1nica&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Fahrenheithttp://es.wikipedia.org/wiki/Gramo -
8/3/2019 LAB Prara El Sem I 2011 QMC206
28/4140
Universidad Autnoma Gabriel Ren Moreno QMC-206 Grupo M
de sustancia para aumentar su temperatura en 1 grado Celsius.
Matemticamente, la definicin de calor especfico se expresa como:
Las unidades de calor especfico son:
[c] =
[c] =
De esta forma, y recordando la definicin de calora, se tiene que el calor
especfico del agua es aproximadamente:
= 1,000
Calor Especfico Molar
El calor especfico de una sustancia es un ndice importante de su
constitucin molecular interna, y a menudo da informacin valiosa de los
detalles de su ordenacin molecular y de las fuerzas intermoleculares. En
este sentido, con frecuencia es muy til hablar de calor especfico molar
denotado por cm, y definido como la cantidad de energa necesaria para
elevar la temperatura de un mol de una sustancia en 1 grado es decir, est
definida por:
Auxiliar: Univ. Eduardo Romero Velarde Cel: 67774510
http://es.wikipedia.org/wiki/Grado_Celsiushttp://es.wikipedia.org/wiki/Molhttp://es.wikipedia.org/wiki/Grado_Celsiushttp://es.wikipedia.org/wiki/Mol -
8/3/2019 LAB Prara El Sem I 2011 QMC206
29/4140
Universidad Autnoma Gabriel Ren Moreno QMC-206 Grupo M
donde n indica el la cantidad de moles en la sustancia presente.
Capacidad Calorfica
La capacidad calorfica de una sustancia es una magnitud que indica la mayor
o menor dificultad que presenta dicha sustancia para experimentar cambios
de temperatura bajo el suministro de calor. Se denota por C y se define
como:
C =
Dado que:
C = mc
De igual forma se puede definir la capacidad calrica molar como:
Cn = nc
Como ya se mencion el calor se define como:
Q = mcpAT
Siendo Q el calor, m el peso del sistema, cp calor especifico y AT salto
termico o diferencia de temperatura.
Si tenemos una fuente caliente 1 y una fuente fria 2 se tiene:
Fuente caliente Q1 = m1 cp1 (T1- T*)
Auxiliar: Univ. Eduardo Romero Velarde Cel: 67774510
http://es.wikipedia.org/wiki/Capacidad_calor%C3%ADficahttp://es.wikipedia.org/wiki/Capacidad_calor%C3%ADfica -
8/3/2019 LAB Prara El Sem I 2011 QMC206
30/4140
Universidad Autnoma Gabriel Ren Moreno QMC-206 Grupo M
Fuente fra Q2 = m2 cp2 (T2- T*)
Donde m1, T1 y m2, T2 son los pesos y las temperaturas de las fuentes
caliente y fra, T* es una temperatura de referencia, puede ser cero o la
temperatura ambiente. Si mezclamos ambas fuentes se tendr:
Qm = Q1 + Q2
Donde Qm es el calor de la mezcla y es la suma de los calores de la fuente
caliente y fra por ser una propiedad extensiva, entonces
Qm = ( m1 + m2 ) cpm (Tm T*)
Resolviendo las ecuaciones:
( m1 + m2 ) cpm (Tm T*) = m1 cp1 (T1- T*) + m2 cp2 (T2- T*)
m1Tm - m2T* + m2Tm - m2T* = m1T1 - m1T* + m2T2 - m2T*
( m1 + m2 )Tm = m1T1 + m2T2
)2m1m(2T2m1T1m
+
+=
mT
4.- MATERIALES
Balanza mecnica
Mechero a gas
Anillo c/ malla
Auxiliar: Univ. Eduardo Romero Velarde Cel: 67774510
-
8/3/2019 LAB Prara El Sem I 2011 QMC206
31/4140
Universidad Autnoma Gabriel Ren Moreno QMC-206 Grupo M
Termmetro de 150 C
Termo calormetro
Beaker de 250ml
Beaker de 500ml
Pinzas para beaker
5.- REACTIVOS
Agua
6.-ESQUEMA
7.- PROCEDIMIENTO
EXPERIENCIA #1
Termo con Agua Fra
Auxiliar: Univ. Eduardo Romero Velarde Cel: 67774510
-
8/3/2019 LAB Prara El Sem I 2011 QMC206
32/4140
Universidad Autnoma Gabriel Ren Moreno QMC-206 Grupo M
Se calienta hasta ebullicin en el beaker de 500ml unos 200ml de
agua
Se pesa el termo vaco y se anota.
Se le agrega al termo 100ml de agua fra , se pesa, se toma la
temperatura T2 y se anota C+m2 = b
Se mide la temperatura T1 de 150 a 100 ml. de agua caliente en el
beacker de 250 ml. y se le agrega rapido al termo y se mide la
temperatura de la mezcla estabilizada Tmo observada y se anota.
Se vuelve a pesar el termo con la mezcla y se anota. C + m2 + m1 = c
Resolviendo las ecuaciones se conocen los m1 y m2.
EXPERIENCIA # 2
Termo con agua caliente
Se calienta el resto de agua , unos 100 ml. y se agrega al termo o
calorimetro, se pesa y se anota. C+ m1 = d
Se mide la temperatura T2 de unos 100 ml. de agua fria y la
temperatura T1 del termo.
Se agrega el agua fria al termo y se mide la temperatura de la mezcla
estabilizada Tmo observada y se pesa. C+ m1 +m2 = e
Resolver las ecuaciones.
8.- CONCLUSIN.
Auxiliar: Univ. Eduardo Romero Velarde Cel: 67774510
-
8/3/2019 LAB Prara El Sem I 2011 QMC206
33/4140
Universidad Autnoma Gabriel Ren Moreno QMC-206 Grupo M
9.- OBSERVACIONES
10.-CUESTIONARIO
1.- Que es un calormetro?
2.- Que es la capacidad calorfica?
3.- Qu es calor? Defina
LABORATORIO # 7
ASCENSO EBULLOSCPICO eT Y DESCENSO CRIOSCPICO CT
Auxiliar: Univ. Eduardo Romero Velarde Cel: 67774510
-
8/3/2019 LAB Prara El Sem I 2011 QMC206
34/4140
Universidad Autnoma Gabriel Ren Moreno QMC-206 Grupo M
1.- OBJETIVO GENERAL
Determinar propiedades de cambios trmicas de soluciones diluidas
mediante la ley de Raoul
2.- OBJETIVO ESPECFICO
Aplicar la ley de Raoul para cambios trmicos de soluciones diluidas
3.-Fundamento Terico
Cuando una solucin diluida se evapora se solidifica se presentan 2
alternativas, el Ascenso ebulloscpico eT y el Descenso crioscpico CT
, ambos son proporcionales a la molalidad m .Las constantes ebulloscpica
Ke y la crioscpica Kc estn tabuladas para el solvente.
me
KeT = mcKcT =
L a molalidad es una unidad de concentracin y se la define como el peso
molecular del soluto M2 expresado en gramos contenidos en un kilo de
solvente.
12
21 0 0 0
wM
wm =
Siendo 2w peso del soluto y 1w peso del solvente, llevando la ecuacin 3) a la
1) y 2) se calculan el ascenso ebulloscpico y el descenso crioscpico.
4.- MATERIALES
1 balanza
2 beaker de 200ml
Auxiliar: Univ. Eduardo Romero Velarde Cel: 67774510
-
8/3/2019 LAB Prara El Sem I 2011 QMC206
35/4140
Universidad Autnoma Gabriel Ren Moreno QMC-206 Grupo M
1 beaker de 100ml
2 mecheros c/trpode y malla
2 temmetros de 100C
1 beaker de 1 litro
120 gr. De tetracloruro de carbono
60 gr. De benceno
2 varillas de vidrio
1 pedazo de hielo
5.- ESQUEMA
6.- PROCEDIMIENTOS
ASCENSO EBULLOSCOPIO
Primero se pesa el beber de 200ml vaco
Se agregan 100ml de tetracloruro
Se determina a fuego moderado la temperatura de ebullicin del
solvente To
Despus se le agragan 5ml de benceno (soluto)
Se mide la temperatura de ebullicin de la solucin T
Auxiliar: Univ. Eduardo Romero Velarde Cel: 67774510
-
8/3/2019 LAB Prara El Sem I 2011 QMC206
36/4140
Universidad Autnoma Gabriel Ren Moreno QMC-206 Grupo M
Luego se determina el ascenso ebolloscpico 36xperimental
DESCENSO CRIOSCPICO
En un beaker se agragan 50 ml de benceno
Se pone en hielo y se espera a que el nivel de mercurio se estabilice
Se mide la temperatura
Se agragan 5 ml de tetracloruro de carbono
Se mide la temperatura
Se determina el Descenso crioscpico experimental
7.- CLCULOS
eK = 5.02
cK =5.12
8.- CONCLUSIN
Auxiliar: Univ. Eduardo Romero Velarde Cel: 67774510
-
8/3/2019 LAB Prara El Sem I 2011 QMC206
37/4140
Universidad Autnoma Gabriel Ren Moreno QMC-206 Grupo M
9.- CUESTIONARIO
Qu es la molalidad?
Cul es la ley de Raoul?
LABORATORIO # 8
CALOR INTEGRAL DE DILUCION
1.- OBJETIVO:
Determinar el calor integral de dilucin de un Soluto.
Auxiliar: Univ. Eduardo Romero Velarde Cel: 67774510
-
8/3/2019 LAB Prara El Sem I 2011 QMC206
38/4140
Universidad Autnoma Gabriel Ren Moreno QMC-206 Grupo M
Determinar la constante K de un calormetro.
2.- FUNDAMENTO TEORICO:
Cuando una sustancia se disuelve en un solvente se llama soluto, se
acostumbra a distinguir el solvente del soluto con los subndices 1y2.
El calor que acompaa ala solucin se llama calor integral de dilucin AH y
es una propiedad intensiva por estar referida a un mol de soluto.
Q= (WcCc+(W1+W2)Cm*AT)
Siendo Q el calor del sistema Wcy Cc el peso y el calor especifico del
calormetro el producto WcCc es igual a K llamada constante de calormetro
W1 el peso de solvente, W2 el peso del soluto.
AH= (K+(W1+W2)Cm)M2/W2*(AT)
El salto trmico AT se denomina con cronometro y haciendo una curva
compensada y tomando en cuenta que la temperatura del solvente debe
estar unos 2C por debajo de la ambiente.
Determinacin de K:
Se usara hidrxido de potasio como soluto cuyo AH se conoce y agua como
solvente.
Determinacin de AH:
Se procede de la misma manera que la anterior experiencia con hidrxido de
sodio para determinar AT.
3.-MATERIALES:
Termos
Vasos precipitados
Vaso precipitado de plstico
Balanza
Auxiliar: Univ. Eduardo Romero Velarde Cel: 67774510
-
8/3/2019 LAB Prara El Sem I 2011 QMC206
39/4140
Universidad Autnoma Gabriel Ren Moreno QMC-206 Grupo M
Varilla
Termmetro
Cronometro
Esptula
4.-REACTIVOS:
Hidrxido de potasio
hidrxido de sodio
Agua
5.- ESQUEMA:
6.- PROCEDIMIENTO:
Primero se procede a lavar los materiales con detergente.
Se pone a una balanza el sistema (el termo vaco) y se lo pesa.
Se pesan las masas de los solutos tanto para el hidrxido de sodio
como para el potasio.
Auxiliar: Univ. Eduardo Romero Velarde Cel: 67774510
-
8/3/2019 LAB Prara El Sem I 2011 QMC206
40/4140
Universidad Autnoma Gabriel Ren Moreno QMC-206 Grupo M
Se mide la cantidad de agua aproximada 100ml.
Al termo se le agrega agua y se vuelve y se vuelve a pesar el sistema.
A este sistema se agrega hidrxido de potasio e inmediatamente se
coloca el termmetro y se empieza a la vez a tomar 10seg esta
operacin se repite 10 veces para sacar datos aproximados.
La misma operacin se hace con el hidrxido de sodio.
CALCULOS:
Datos:
CUESTIONARIO FINALFISICOQUIMICA
Auxiliar: Univ. Eduardo Romero Velarde Cel: 67774510
-
8/3/2019 LAB Prara El Sem I 2011 QMC206
41/41
Universidad Autnoma Gabriel Ren Moreno QMC-206 Grupo M
I. Qu es temperatura y calor?
II. Qu significa escala de temperatura absoluta?
III. Cules son las cuatro escalas de temperaturas?
IV. Qu es el trabajo?
V. Qu significa reversibilidad termodinamica? De ejemplos de
procesos reversible y procesos irreversibles.
VI. Cul es la diferencia entre trabajo reversible y trabajo
irreversible?
VII. Que es un calormetro?
VIII. Que es la capacidad calorfica?
IX. Qu es calor? Defina
X. Qu es un fluido?
XI. En qu consiste el Mtodo DUMAS para la determinacin de
pesos moleculares?
XII. Unidades de las variables de estado : p,T,v ; y unidades de R
XIII. Qu otros mtodos existen para determinar pesos moleculares?
XIV. Qu es la molalidad?
XV. Cul es la ley de Raoul?