Cuestionario previo 6

Cuestionario previo
Práctica 7 Capacidad térmica específica y entalpia de evaporación del agua
1. Escriba las ecuaciones empleadas para calcular la energía transmitida como calor para variación de temperatura y para cambio de fase.
El calor es la energía que se transfiere de un sistema a otro debido a una diferencia de temperaturas y se presenta como calor sensible (variación detemperatura, a) o calor latente (cambio de fase, b)
a)

donde:
iQf = energía en forma de calor
m = masa
c = capacidad térmica específica
Ti = temperatura inicial
Tf = temperatura final.
b)

donde:
iQf =energía en forma de calor
λ = constante de proporcionalidad que se conoce como calor latente de cambio de fase

2. Defina la entalpia.
La Entalpía es la cantidad de energía deun sistema termodinámico que éste puede intercambiar con su entorno. Por ejemplo, en una reacción química a presión constante, el cambio de entalpía del sistema es el calor absorbido o desprendido en la reacción. En un cambio de fase, por ejemplo de líquido a gas, el cambio de entalpía del sistema es el calor latente, en este caso el de vaporización. En un simple cambio de temperatura, el cambiode entalpía por cada grado de variación corresponde a la capacidad calorífica del sistema a presión constante. El término de entalpía fue acuñado por el físico alemán Rudolf J.E. Clausius en 1850. Matemáticamente, la entalpía H es igual a U + PV, donde U es la energía interna, P es la presión y V es el volumen. H se mide en julios.

Cuando un sistema pasa desde unas condiciones iniciales hastaotras finales, se mide el cambio de entalpía ( Δ H).

3. Diga qué es cada una de las siguientes entalpias: de evaporación, de fusión, de sublimación, de solidificación y de condensación.
La entalpía de vaporización suele representarse como Hvap y se mide en kJ mol-1.
Supongamos un mol de un elemento en estado líquido que se encuentra en equilibrio con su vapor a la presión de 1 atmósfera. Paraconseguir que todo el líquido pase a la fase de vapor es necesario aportar al sistema una cantidad de energía que se conoce como entalpía de vaporización o calor de vaporización.
El calor de fusión o entalpía de fusión es la cantidad de energía (calor) que se necesita aportar a un mol del elemento para que, a su temperatura de fusión, pase de la fase sólida a la liquida.
El calor de sublimaciónes la cantidad de calor necesario para sublimar a temperatura constante 1 g de sustancia en estado sólido. El calor de sublimación de una sustancia es igual a la suma del calor de fusión más el calor de vaporización, ya que el paso directo de sólido-vapor puede realizarse en las dos etapas equivalentes sólido-liquido y liquido-vapor.
Entalpia de condensación: variación de entalpia originada en lacondensación de un mol (o la unidad de masa) de una sustancia a presión y temperatura constantes. Es igual y de signo contrario a la entalpia de vaporización. Llamada también calor de condensación.
Cantidad de calor que desprende la masa de un líquido al solidificarse a su temperatura de congelación.

4. Escriba el enunciado de la Primera Ley de la Termodinámica para un sistema cerrado, suexpresión matemática y diga el significado de cada uno de sus términos.
La ecuación general para un sistema cerrado (despreciando energía cinética y potencial) es:
Q − W = ΔU
Donde Q es la cantidad total de transferencia de calor hacia o desde el sistema (positiva cuando entra al sistema y negativa cuando sale de éste), W es el trabajo total (negativo cuando entra al sistema y positivo cuando salede éste) e incluye trabajo eléctrico, mecánico y de frontera; y U es la energía interna del sistema.
5. Explique en qué consiste el efecto Joule.
El efecto Joule consiste en la transformación de energía eléctrica en energía térmica (calor) en una resistencia recorrida por una corriente. Siendo R el valor de la resistencia, Vab la tensión aplicada a ella, e i la corriente que circula, la...