Laboratorio de fisicoquimica


UNIVERSIDAD DE CÓRDOBA
FACULTAD DE INGENIERÍAS
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA DE ALIMENTOS
PROGRAMA DE INGENIERÍA DE ALIMENTOS
LABORATORIO DE FISICOQUÍMICA

DETERMINACION DEL CALOR DE VAPORIZACIÓN


Bruno Milena1, Castaño Maura1, Fuentes Eliana1, González Joana1, Henao Luis1


INTRODUCCIÓN
Una misma sustancia puede presentarse en tres estados: sólido, líquido o gaseoso. Los cambiosde estado también se denominan cambios de fase. Dicha sustancia puede cambiar de fase mediante una absorción o una liberación de calor, dependiendo de la modificación de temperatura o presión que experimente.
El cambio de estado, o paso de la fase líquida a la fase de vapor, de una sustancia se denomina vaporización. La vaporización puede tener lugar de dos formas:
A cualquier temperatura: ellíquido pasa lentamente a estado gaseoso, denominándose el proceso evaporación. El paso es lento porque son las partículas que se encuentran en la superficie del líquido, en contacto con la atmósfera, las que se van escapando de la atracción de las demás partículas cuando adquieren suficiente energía para liberarse. Partículas del líquido que se encuentran en el interior no podrán recorrerdemasiado antes de ser capturadas de nuevo por las partículas que la rodean. De ahí que cuanto mayor sea la superficie libre del líquido, tanto más rápida será su evaporación.
A una temperatura determinada: se produce el paso de líquido a gas en todo el volumen del líquido, entonces el proceso se denomina ebullición. Esta temperatura se llama punto de ebullición. Aquí, cualquier partícula del interioro de la superficie adquiere suficiente energía para escapar de sus vecinas, haciéndolo de forma tumultuosa; la energía se la proporciona la fuente calorífica que le ha llevado a dicha temperatura.
Todo proceso de vaporización implica la absorción de calor por parte del líquido respecto del entorno. La cantidad de calor necesaria para transformar la unidad de masa de un líquido en vapor, a latemperatura de ebullición, se denomina calor de vaporización Hv.
OBJETIVOS
Determinar el calor de vaporización de jugo de limón
Determinar el Cp del calorímetro (Ck).
Determinar experimentalmente el punto de ebullición del jugo de limón.
Determinar el calor específico del jugo de limón.
Determinar el calor de vaporización del jugo.
Conocer la aplicación del calor de vaporización en laingeniería de alimentos.

TEORÍA RELACIONADA
Cuando una sustancia se añade calor (sin hacer trabajo), suele aumentar su temperatura. La cantidad de energía térmica necesaria para elevar la temperatura de una masa dada de una sustancia en cierta cantidad varía de una sustancia a otra. Por ejemplo, el calor necesario para aumentar la temperatura de un kilogramo de agua en un ºC es de 4186J, pero elcalor requerido para elevar la temperatura de un Kg de cobre en un ºC es solo de 387J. La capacidad calorífica, C’, de una muestra particular de una sustancia se define como la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de esa muestra en 1 grado Celsius. A partir de esta definición vemos que si Q unidades de energía térmica se agregan a una sustancia y se produce un cambio detemperatura del ∆T, entonces:

El calor específico c de una sustancia es la capacidad calorífica por unidad de masa. Así pues, si Q unidades de energía térmica se transfieren a m kilogramos de una sustancia con lo cual cambia su temperatura en ∆T, el calor específico de la sustancia es:

De acuerdo con esta definición podemos expresar la energía térmica Q transferida entre una sustancia de masa m y susalrededores para un cambio de temperatura ∆T como:

Por ejemplo, la energía necesaria para aumentar la temperatura de 0.5Kg de agua en 3ºC es igual a (0.5Kg)*(4186J/KgºC)*(3ºC)= 6280J. Advierta que cuando aumenta la temperatura, Q y ∆T se consideran positivas, lo que corresponde a la energía térmica que fluye hacia el sistema. Cuando la temperatura disminuye Q y ∆T son negativas y la energía...