Calor latente de fusion

Primera parte
Datos experimentales
Masa del agua fría (mw): 100 g
Masa del agua caliente (mc): 100g
Capacidad térmica especifica del agua (Cagua): 1 cal/g °C
Temperatura del agua fría (TF): 24.2°C
Temperatura del agua caliente (TC): 74.9°C
Temperatura de equilibrio (TE): 45°C
Calor especifico (cp): 1cal/g°C

Cálculos
ΔEsis=ΔQalrededores
Qganado=Qcedido
Qcedido=Qagua calienteK(TE-TF)→ constante de Dewar
Qganado=K(TE-TF) +mwcpw(TE-TF)
Qcedido=mccp(TE-TC)
Qganado=Qcedido
K(TE-TF) +mwcpw(TE-TF)= mccp(TE-TC)
K= (mc(TC-TE)/TE-TF)-mwcp
K=100g 74.9°C-45°C1calg°C 45°C-24.2°C- 100 g1calg°C

K=43.75 cal/g

Hoja de cálculo
Temperatura de equilibrio | K Dewar |
46.9°C | 43.75 cal/g |

Segunda parte
Datos experimentales
Agua ambiente
Tiempo(seg) | Temperatura |
0 | 28.1 |
30 | 28.0 |
60 | 28.0 |
90 | 28.0 |
120 | 27.9 |
150 | 27.9 |
180 | 27.9 |
210 | 27.9 |
240 | 27.9 |
270 | 27.8 |
300 | 27.8 |

Datos de la mezcla
Tempo (seg) | temperatura |
0 | 22.1 |
30 | 15.4 |
60 | 15.2 |
90 | 14.9 |
120 | 15.4 |
150 | 15.4 |
180 | 15.4 |
210 | 15.5 |
240 | 15.7 |
270 | 15.7 |
300 | 15.7 |Agua a temperatura ambiente: 23°C
Agua a temperatura ambiente + 6°C: 29.1°C
Masa del agua fría (mw): 175 g
Calor especifico del agua (cpw): 1cal/g°C
Temperatura de equilibrio (Te): 15.7°C
Temperatura del agua fría (TF): 23°C
Constante del calorímetro: 43.75 cal/g
miλi=mwcpwTe-Tf+ K(Te-Tf)
λi=mwcpwTe-Tf+ K(Te-Tf)mi
λi=175g1calg°C 15.7 °C-23°C+43.75calg(15.7°C-23°C)25 g=63.87 calg
λi=63.87calg
Cuestionario y actividades
1.-Con los datos obtenidos, trazar una gráfica de temperatura vs. tiempo.
2.- El valor del calor latente de fusión del agua reportado en la literatura es de 80 cal/g. Calcular el % de error del valor obtenido experimentalmente con respecto al reportado.

80 calg- 63.87 calg80 calgx100%=20.16 % de error

3.- ¿Qué fuentes de error han intervenido en estadeterminación?
Por una parte, puedo decir que al momento de determinar la constante del Dewar pudimos haber medido mal las temperaturas, y otra fuente de error fue tal vez, que el hielo comenzó a derretirse y no nos dimos cuenta de ello.

4.- ¿Por qué es necesario secar el hielo con una toalla antes de añadirlo al agua?
Para no tener perdidas en la masa del hielo antes de realizar el experimento.5.- ¿Por qué es necesario que la temperatura inicial del agua sea superior a la temperatura ambiente al iniciar el experimento?
Para que sea notorio el cambio de la temperatura, al momento en que el hielo absorbe el calor que cede el agua .

6.- ¿Cómo se podría mejorar la determinación?
Que el hielo este totalmente seco, y que se pueda pesar con más exactitud el hielo, y determinarcorrectamente la constante del Dewar.

Actividades para complementar
1.- Es posible mantener alimentos relativamente fríos sin utilizar un refrigerador, envolviéndolos con una toalla empapada en agua fría. ¿Por qué funciona este procedimiento?
Si, ya que al estar más fría la toalla que los alimentos, esta absorbe el calor de los alimentos hasta llegar a un equilibrio en el cual los alimentos estaránfríos.

2.- El hielo seco (anhídrido carbónico), el alcanfor y el yodo pasan directamente del estado sólido al gaseoso (se subliman). ¿Estos cuerpos, absorben o ceden calor en dicho proceso?
Ceden calor

3. Un trozo de hielo a cero grados Celsius funde en un vaso de vidrio. ¿Cuál es la temperatura de la mezcla de hielo-agua cuando el hielo está a medio fundir, fundido en un 90%?
Latemperatura siempre es la misma, ya que el agua que está en el vaso es agua del hielo derretido y están en equilibrio térmico.

4. Una persona que usa lentes observa que se empañan cuando en un día frío pasa de una habitación caliente al exterior. ¿Por qué?
Debido a que inicialmente los lentes están a una temperatura mayor al estar en la habitación. Cuando sale al frio el aire entra en contacto con...