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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FIGEMPA ESCUELA DE INGENIERÍA DE AMBIENTAL LABORATORIO DE FISICOQUÍMICA Y TERMODINÁMICA INFORME Nº5 TEMA: CALOR de neutralizacion NOMBRE: KAROL LOPEZ DOCENTE: ING. BOLÍVAR ENRIQUEZ FECHA: 2014/05/19

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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FIGEMPA

ESCUELA DE INGENIERA DE AMBIENTAL

LABORATORIO DE FISICOQUMICA Y TERMODINMICA

INFORME N5

TEMA: CALOR de neutralizacion

NOMBRE: KAROL LOPEZ

DOCENTE: ING. BOLVAR ENRIQUEZ

FECHA: 2014/05/19

1. TEMA: CALOR DE NEUTRALIZACION2. OBJETIVO:

2.1. OBJETIVO GENERAL Determinar el calor de neutralizacin de una reaccion acido-base. 2.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS

Recordar la definicin de equivalente trmico en funcin del agua. Aplicar tericamente la formula de deduccin del equivalente trmico al calormetro y al vaso Comprobar el proceso de transferencia de energa con nuestro sistema y con el ambiente.

3. MARCO TEORICO

Cambio trmico:

Existir un cambio trmico cuando dos objetos o cuerpos se mezclen o se junten y cada uno tenga una temperatura distinta, la energa calorfica ser diferente, esta fluir del de mayor temperatura hacia el de menor temperatura, hasta el punto en que ambos cuerpos tengan la misma temperatura, es decir, alcancen el equilibrio trmico.

Cuando dos porciones cualesquiera de un sistema se encuentran en equilibrio trmico se dice que el sistema mismo est en equilibrio trmico o que es trmicamente homogneo. Experimentalmente se encuentra que, en un sistema en equilibrio trmico, la temperatura en cualquier punto del cuerpo es la misma.

La temperatura esta asociada a la energa cintica promedio que tienen las partculas que constituyen el sistema, esta energa cintica promedio de las partculas de un sistema es lo que en la Termodinmica se llama energa interna, que es una energa que depende casi exclusivamente de la temperatura del sistema. A mayor energa cintica promedio de las partculas que constituyen un sistema, mayor energa interna y, en general, mayor temperatura del sistema.

Las partculas del sistema de mayor temperatura (que tienen mayor energa cintica) van a transferir parte de su energa a las partculas del otro sistema. Se encuentra que esta interaccin entre los dos sistemas da lugar a que las partculas de los dos sistemas alcancen la misma energa cintica promedio y, por lo tanto, la misma temperatura. Es decir, desde un punto de vista microscpico, se entiende como equilibrio trmico entre dos sistemas que las partculas de los dos sistemas tengan la misma energa cintica promedio.

Las unidades utilizadas para medir la transferencia de energa calorfica son:

BTU (British Termical Units) Unidades Trmicas Britnicas. Que en el caso de los aires acondicionados1 tonelada corresponde a 12,000 BTU.

Calora es: cantidad de energa que se requiere al aumentar un gramo de agua de 14.5 a15.5 grados centgrados.

Equivalencias:1 BTU = 252 cal o es igual a 0.252 kcal.

1 cal = 4,186 Joules

EQUIVALENTE TERMICO:

Cuando se usa un calormetro, parte del calor es absorbido o cedido por las paredes del contenedor, y si no se toma en cuenta altera el resultado de la medicin. Por esta razn el fabricante normalmente proporciona el "equivalente en agua" del calormetro, que es simplemente el valor de una masa de agua con la misma capacidad trmica de las paredes del contenedor. Al momento de efectuar clculos, a la cantidad de agua efectivamente presente en el calormetro se le suma el equivalente en agua: de esta manera todo funciona como si en el calormetro hubiese ms agua, pero con las paredes perfectamente adiabticas.

4. MONTAJE DEL EQUIPO 4.1. DIAGRAMA DEL EXPERIMENTO

4.2. MATERIALES

4.2.1. Calormetro 4.2.2. Cronometro 4.2.3. Embudo 4.2.4. Plancha De Calentar 4.2.5. Termmetro 4.2.6. Agua

5. DATOS EXPERIMENTALES

EN EL VASO

TIEMPO(S)Tf(C)Tc(C)Tm(C)

0204029

30204029

60204029

90204029

120204029

150204029

180203929

210203928

240203828

270203828

CALORIMETRO

Tf(C)Tc(C)Tm(C)

204029

2004029

204029

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6.-PROCEDIMIENTOPrimero debemos considerar que los accesorios del interior del calormetro incluso del mismo vaso absorben una cantidad de calor que ha de ser tenida en cuenta a la hora de determinar el calor especfico de un cuerpo. El valor en agua se determina de la siguiente manera: se llena aproximadamente hasta la mitad del calormetro con agua a unos 40C anotando su masa m1.1. Se agita durante unos minutos y se anota la temperatura exacta sealada por el termmetro del calormetro.1. Se vierte en el calormetro una masa de H2O m2 a la temperatura a que este en el laboratorio t2.1. Se agita hasta que la temperatura se estabilice en el termmetro y se anota te, entonces aplicando el mtodo de las mezclas sabemos que Qp=Qg.El valor en H2O A nos lo pueden dar en gramos cuando indican el numero de gramos de agua que absorberan la misma cantidad de calor que el vaso y los accesorios tambin nos lo pueden dar como capacidad calorfica del calormetro C= m ce= gr cal/gr C= J/K

7. CLCULOS

7.1. Calcular el equivalente trmico del calormetro vaso

Qg=-QpMaCp(Tea-To)+McCc(Teq-To)=-MacC(Teq-Toc)150g*1 cal/gC*(28-20)+ E (28-20)=-150g*1 cal/gC (28-38)1200+E *8= 1500CALE=300/8E= 37.5 CAL/C

7.2. Calcular el equivalente trmico del calormetro de maderaQg=-QpMaCp(Tea-To)+McCc(Teq-To)=-MacC(Teq-Toc)150g*1 cal/gC*(29-20)+ E (29-20)=-150g*1 cal/gC (29-20)1350+E *9 = 16510CALE=300/9E= 33.33 CAL/C 7.3. Grficos de la temperatura tf, tc, tm, f(t) 2 graficas Ver hoja de graficas Excel

7.4. Comparar valores obtenidosEcv= 37.5 CAL/C Ecm= 33.33 CAL/C

Entre los dos existe una diferencia de 4.17 que puede ser por varios factores como la pericia del observador , mal funcin de los materiales y propiedades especificas de los materiales (calormetro).

8. RESULTADOS

EN EL VASO

TIEMPO(S)Tf(C)Tc(C)Tm(C)

0204029

30204029

60204029

90204029

120204029

150204029

180203929

210203928

240203828

270203828

CALORIMETRO

Tf(C)Tc(C)Tm(C)

204029

2004029

204029

204029

204029

204029

204029

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9.-CONCLUSIONES

Medimos experimentalmente el equivalente en agua de un calormetro Determinamos la capacidad calorfica de un calormetro. Comprobamos la influencia del recipiente en los intercambios calorficos entre cuerpos contenidos en l. Aprendimos que Los calormetros suelen incluir su equivalente, para facilitar clculos. El equivalente en agua del calormetro es lamasadeaguaque se comportara igual que el calormetro y que perdera igual calor en las mismas circunstancias. De esta forma, slo hay que sumar al agua la cantidad de equivalentes.

10.-RECOMENDACIONESSe deben tomar en cuenta las siguientes situaciones con las que se puede suscitar errores en la prctica:1. Error en el volumen: el volumen de agua cogido no es exacto, porque cada persona lo mide de una manera diferente.1. Error al leer la temperatura: no es exacta, porque cada persona lo hace de una manera.1. Puede quedar algo de agua en el vaso de precipitados, aunque esto slo altera el resultado en unas dcimas.1. Se han usado termmetros de mercurio, que son poco precisos, lo que hace que el resultado vare de una persona a otra.1. Clculos inexactos a la hora de coger decimales.1. Prdidas de calor en el calormetro: al hacer el trasvase del agua y a travs del agujero para el termmetro se pierde algo de calor.1. No haber esperado tiempo suficiente a que la temperatura se estabilice antes de medirla.1. El agua usada no es pura, y por eso su calor especfico no es 1 exactamente.1. Error al calentar el agua: se debe a que la temperatura se mide o en la superficie del lquido o en la profundidad, y la fuente de calor (placa calefactora) no es homognea, lo que hace que la parte superior est ms fra y la inferior ms caliente. Suele ser el principal error.11.-BIBLIOGRAFAhttp://www.juntadeandalucia.es/averroes/recursos_informaticos/andared02http://www.educaplus.org.htmlLibros Qumica General 7Th edicin.pdf, Raymond Chang. Captulo 5. Qumica General 8va edicin, Ralph H. Petrucci. Capitulo 6.

CUESTIONARIO

1.- 100 g de una aleacin de oro y cobre, a la temperatura de 75.5C se introducen en un Calormetro con 502 g de agua a 25C, la temperatura del equilibrio es de 25.5C. Calcular la composicin de la aleacin sabiendo que los calores especficos del oro y del cobre son 130 J/kg C y 397 J/kg C respectivamente.

2.- Qu altura tendra que tener una cascada para que el agua aumentase 1C su temperatura (suponiendo que toda su energa potencial se transformase en calor que va a calentar al lquido). 3.-Explica en qu situacin al calentar un cuerpo no aumenta su temperatura.Cuando suministramos calor a un cuerpo, ste no se calienta, si se produce un cambio de estado, es decir, el cambio de estado es un proceso isotrmico con el cual por medio de las temperaturas alcanzamos el equilibrio.

4.- En un calormetro que contiene 440 g de agua a 9C se introduce un trozo de hierro de masa 50g a 90C. Una vez alcanzado el equilibrio la temperatura es de 10C. Cul es el calor especfico del hierro? Dato: calor especfico del agua 4180 J/kg.K.

5. Una masa de mercurio cae libremente desde un recipiente superior a otro inferior separados entre s un metro, aumentando su temperatura 0.7C. Suponiendo que es despreciable todo el intercambio trmico entre el mercurio y el exterior, calcula el calor especfico del mercurio.

6. Mezclamos 1kg de agua a 95C con 1kg de hielo a 5C. Se fundir todo el hielo? Indica cules sern las condiciones finales de la mezcla. Datos: Calor especfico del hielo: 0.5 cal/gC, Calor de fusin del hielo 80 cal/g, Calor especfico del agua: 1 cal/gC.