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Calor Latente de Fusion Del Hielo

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Academic year: 2021

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CALOR LATENTE DE FUSIÓN DEL HIELO CALOR LATENTE DE FUSIÓN DEL HIELO operación en el laboratorio.

operación en el laboratorio. FUNDAMENTO

FUNDAMENTO

El calor latente de una sustancia se

El calor latente de una sustancia se define como la energía calorífica necesaria define como la energía calorífica necesaria para que cierta masapara que cierta masa de esa sustancia cambie de estado [1]. Si

de esa sustancia cambie de estado [1]. Si la sustancia se la sustancia se encuentra inicialmente en estado sólido yencuentra inicialmente en estado sólido y pasa a líquido, se hablaría de calor

pasa a líquido, se hablaría de calor latente de fusión (Lf), en el caso de pasar latente de fusión (Lf), en el caso de pasar de líquido a gas sede líquido a gas se trataría de calor

trataría de calor latente de vaporización, y para la transición de sólido a latente de vaporización, y para la transición de sólido a gas se tendría el calor gas se tendría el calor  latente de sublimación. El cambio de estado de una sustancia no supone ningún cambio de latente de sublimación. El cambio de estado de una sustancia no supone ningún cambio de temperatura. Por ejemplo, a pr

temperatura. Por ejemplo, a presión atmosférica, se puede cesión atmosférica, se puede calentar agua líquida hasta alentar agua líquida hasta los los 100ºC.100ºC. Una vez alcanzada esta temperatura, si se sig

Una vez alcanzada esta temperatura, si se sigue suministrando calor éste ue suministrando calor éste será invertido en el cambioserá invertido en el cambio de estado de la sustancia, que ocurrirá a te

de estado de la sustancia, que ocurrirá a temperatura mperatura constante. En otras palabras, se pasará deconstante. En otras palabras, se pasará de agua líquida a 100ºC a vapor de ag

agua líquida a 100ºC a vapor de agua ua a 100ºC. Como puede deducirse fácilmente de la a 100ºC. Como puede deducirse fácilmente de la definición,definición, las dimensiones del c

las dimensiones del calor alor latente de una sustancia latente de una sustancia son:son:

 Energía  Energía  Masa  Masa

Las unidades en el numerador son normalmente julios o calorías. La equivalencia Las unidades en el numerador son normalmente julios o calorías. La equivalencia entre ambas es 1cal = 4.18J [2]

entre ambas es 1cal = 4.18J [2]

Para un caso concreto de cambio de estado (fusión), el flujo de calor (Qf) que Para un caso concreto de cambio de estado (fusión), el flujo de calor (Qf) que debe recibir una cierta masa (m) de una sustancia para cambiar de estado (pasar  debe recibir una cierta masa (m) de una sustancia para cambiar de estado (pasar  de sólido a líquido) se calcularía como:

de sólido a líquido) se calcularía como:

Q

Qf f  ==m*Lm*Lf f 

Si se quisiera determinar el calor latente de fusión del hielo utilizando el método de Si se quisiera determinar el calor latente de fusión del hielo utilizando el método de las mezclas, sería necesario mezclarlo con una sustancia caliente de calor 

las mezclas, sería necesario mezclarlo con una sustancia caliente de calor  específico conocido.

específico conocido.

El calor específico (c) de una sustancia se define como la energía calorífica El calor específico (c) de una sustancia se define como la energía calorífica

necesaria para que una cierta masa de esa sustancia eleve su temperatura en un necesaria para que una cierta masa de esa sustancia eleve su temperatura en un cierto incremento de temperatura

cierto incremento de temperatura[3][3] ..

 Así pues, las dimensiones de esta magnitud son :  Así pues, las dimensiones de esta magnitud son :

T  T  incremento incremento masa masa  Energía  Energía * *

Las unidades en el numerador son normalmente julios o calorías. La equivalencia Las unidades en el numerador son normalmente julios o calorías. La equivalencia entre ambas es 1cal = 4.18J. Las unidades de incremento de temperatura pueden entre ambas es 1cal = 4.18J. Las unidades de incremento de temperatura pueden ser, indistintamente, ºC o K, ya que un aumento de temperatura de 1ºC equivale a ser, indistintamente, ºC o K, ya que un aumento de temperatura de 1ºC equivale a un aumento de temperatura de 1K.

un aumento de temperatura de 1K.

El flujo de calor que debe recibir una cierta masa de un fluido para aumentar su El flujo de calor que debe recibir una cierta masa de un fluido para aumentar su temperatura en un cierto incremento de T se calcularía según la siguiente temperatura en un cierto incremento de T se calcularía según la siguiente ecuación: ecuación: Q = m Q = m⋅⋅cc ⋅⋅∆T∆T Donde: Donde: Q es el flujo de calor  Q es el flujo de calor 

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• No fueron necesarios realizar cálculos previos , para realizar la practicaNo fueron necesarios realizar cálculos previos , para realizar la practica

PROCEDIMIENTO PROCEDIMIENTO

• Medimos 100 ml de agua con una probeta.Medimos 100 ml de agua con una probeta. •

• Los echamos a continuación a un erlenmeyer.Los echamos a continuación a un erlenmeyer. •

• Calentamos el erlenmeyer con agua , hasta 40-50ºC en una placa calefactora.Calentamos el erlenmeyer con agua , hasta 40-50ºC en una placa calefactora. •

• Cuando ya tengamos el agua estabilizada en esa temperatura, medimos una masa de hieloCuando ya tengamos el agua estabilizada en esa temperatura, medimos una masa de hielo

en concreto,

en concreto, y ly la anotamosa anotamos

• Echamos el agua caliente en el calorímetro, ya medida la temperatura y el hielo pesado, yEchamos el agua caliente en el calorímetro, ya medida la temperatura y el hielo pesado, y

anotamos la temperatura final

anotamos la temperatura final de equilibrio, siendo la de equilibrio, siendo la temperatura de agua + temperatura de agua + hielo.hielo.

•  Anotamos los valores obtenidos y hacemos las determinaciones necesarias para obtener  Anotamos los valores obtenidos y hacemos las determinaciones necesarias para obtener 

unos resultados que tenga bastante repetitividad entre ellos. unos resultados que tenga bastante repetitividad entre ellos.

ESQUEMA DEL PROCEDIMIENTO ESQUEMA DEL PROCEDIMIENTO

Medimos

Medimos 100 100 ml ml de de agua agua destilada destilada Que pasamos Que pasamos a a un un vaso vaso de de precipitados precipitados yy

ponemos a calentar hasta que el agua llegue a 40-50ºC ponemos a calentar hasta que el agua llegue a 40-50ºC

Echamos el agua caliente en el calorimetro Echamos el agua caliente en el calorimetro

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Dentro del calorímetro obtendremos la suma de la masa de agua caliente + la masa de hielo, Dentro del calorímetro obtendremos la suma de la masa de agua caliente + la masa de hielo,

obteniendo la temperatura final de equilibrio y así poder determinar el calor latente de fusión del hielo. obteniendo la temperatura final de equilibrio y así poder determinar el calor latente de fusión del hielo. Midiendo todas las temperaturas necesarias para obtener los resultados del calor latente de fusión del Midiendo todas las temperaturas necesarias para obtener los resultados del calor latente de fusión del hielo con un termómetro digital.

hielo con un termómetro digital.

DATOS EXPERIMENTALES DATOS EXPERIMENTALES

M

MEEDD11 MMEEDD22 MMEEDD33 XX XX M

MHH MMaassa a ddeel l hhiieello o 5544..5522gg 4488..4455gg 4455..9933gg XX XX M

M A A MMaassa a ddeel l aagguua a ffrrííaa 110000gg 110000gg 110000gg XX XX T

T11 TTeemmppeerraattuurra a iinniicciiaal l ddeel l aagguuaa 4433..00ººCC 4400..44ººCC 4400..44ººCC XX XX T

T22 TTeemmppeerraattuurra a ffiinnaal l ddeel l aagguuaa 66..77ººCC 77ººCC 88..66ººCC XX XX T

T1-1-TT22 Cambio de temperatura delCambio de temperatura del agua

agua

3366..33ººCC 3333..44ººCC 3311..88ººCC XX XX C

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CÁLCULOS Y GRÁFICAS CÁLCULOS Y GRÁFICAS

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 H   H   A  A  A  A  H   H   A  A  A  Acc T T  T T  mm  L L  L L  K  K  mm cc T T  T T  mm m m T  T  T  T   K   K (( 22 −− 11))++ (( 22 −− 11))++ ==00 ⇔⇔ ==(( ++ ))**(( 11 −− 22))// 1ºDeterminación 1ºDeterminación 09 09 .. 82 82 52 52 .. 54 54 * * )) 7 7 .. 6 6 0 0 .. 43 43 (( * * )) 1 1 * * 100 100 3 3 .. 23 23 (( // )) (( * * )) (( ++ 11 −− 22 ⇔⇔ == ++ −− ⇔⇔ == = =  K  K  mm cc T T  T T  mm  L L LL  L  L  H   H   A  A  A  A 2ºDeterminación 2ºDeterminación 99 99 .. 84 84 45 45 .. 48 48 * * )) 7 7 .. 4 4 .. 40 40 (( * * )) 1 1 * * 100 100 3 3 .. 23 23 (( // )) (( * * )) (( ++ 11 −− 22 ⇔⇔ == ++ −− ⇔⇔ == = =  K  K  mm cc T T  T T  mm  L L LL  L

 L  A A  A A  H  H  3ºDeterminación 3ºDeterminación 16 16 .. 85 85 93 93 .. 45 45 * * )) 6 6 .. 8 8 4 4 .. 40 40 (( * * )) 1 1 * * 100 100 3 3 .. 23 23 (( // )) (( * * )) (( ++ 11 −− 22 ⇔⇔ == ++ −− ⇔⇔ == = =  K  K  mm cc T T  T T  mm  L L LL  L

 L  A A  A A  H  H 

INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS

Respecto a los valores obtenidos , podemos decir , que son valores bastante precisos , ya que tienen Respecto a los valores obtenidos , podemos decir , que son valores bastante precisos , ya que tienen bastante proximidades entre si los valores obtenidos.

bastante proximidades entre si los valores obtenidos. CONCLUSIONES

CONCLUSIONES

Realizamos la practica con bastante eficacia , ya que se aproxima el valor obtenido al valor real Realizamos la practica con bastante eficacia , ya que se aproxima el valor obtenido al valor real OBSERVACIONES

OBSERVACIONES

Las condiciones en las que realizamos la práctica no son las mejores dentro del laboratorio, como Las condiciones en las que realizamos la práctica no son las mejores dentro del laboratorio, como siempre cometeremos algún error , ya que se sumaran todos los errores de los instrumentos siempre cometeremos algún error , ya que se sumaran todos los errores de los instrumentos utilizados en la práctica , que provocara menos exactitud en el valor obtenido.

utilizados en la práctica , que provocara menos exactitud en el valor obtenido. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS http://es.wikipedia.org/wiki/Calor_latente http://es.wikipedia.org/wiki/Calor_latente http://es.wikipedia.org/wiki/Caloria http://es.wikipedia.org/wiki/Caloria

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Referencias

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