Objetivo Reparado

Objetivo: determinar la temperatura de ebullición del agua a diferentes presiones. Comprobar la ecuación de clausius-clapeyron mediante el cálculo de la temperatura correspondiente a las diferentes presiones de vapor y compararla con la temperatura experimental respectiva.
Teoría:
Ecuación de Clapeyron
El nombre de ecuación de Clapeyron esen honor al ingeniero y físico francésE. Clapeyron (1799-1864). Ésta es una importante relación termodinámica pues permite determinar la entalpía de vaporización a una temperatura determinada midiendo simplemente la pendiente de la curva de saturación en un diagrama P-T y el volumen específico del líquido saturado y el vapor saturado a la temperatura dada.
La ecuación de Clapeyron permite calcular la pendiente de una línea de equilibrio entre dos fasesen el diagrama de fases P-T de un sistema de un componente.
La ecuación Clausius-Clapeyron es una forma de caracterizar el cambio de fases entre un líquido y el sólido. En un diagrama P-T (presión-temperatura), la línea que separa ambos estados se conoce como curva de coexistencia. La relación de Clausius Clapeyron da la pendiente de dicha curva.
Matemáticamente se puede expresar como:Consideraciones sobre la ecuación de Clapeyron
En un cambio de fase líquido-vapor, tanto ΔH como ΔV son positivos, por tanto la pendiente de la línea de equilibrio líquido-vapor es positiva. Lo mismo sucede con la línea sólido-vapor.
En un cambio de fase sólido-líquido, ΔH es positivo y en general ΔV también, por lo tanto la pendiente de esta línea también será positiva. Existen sin embargo algunasexcepciones como el H2O, Ga o Bi debido a una disminución de volumen que sufren estos componentes al fundirse, en estos casos la pendiente de la línea de equilibrio sólido-líquido será negativa.
En el cambio de fase sólido-líquido ΔV es mucho menor que en los cambios de fase sólido-gas o líquido-gas. Por esta razón la pendiente en el primer caso es mucho mayor que en los últimos.
La ecuación de Clapeyrones fundamental para cualquier análisis del equilibrio entre 2 fases de una sustancia pura. Esta ecuación expresa la dependencia cuantitativa de la temperatura de equilibrio con la presión o la variación de la presión de equilibrio con la temperatura. Empleando esta ecuación podemos representar de forma esquemática la presión de equilibrio en relación con la temperatura para cualquiertransformación de fase. Por otro lado cuando tenemos sustancias que están formadas por uno o más solutos y las condiciones de presión y temperatura en la cual existe un cambio de fase se ven alteradas debido a la presencia de solutos en la solución.
Desarrollo:
MATERIAL
1 matraz balón de fondo plano de 500 cm3
1 termómetro
1 manómetro en “U” con mercurio.
1 tapón de hule Bihorado.
1 tubo de vidrio conconexiones de hule
1 mechero, anillo y tela de alambre con asbesto
Cuerpos de ebullición.

DATOS:
PT=Patm+

PROCEDIMIENTO:
Primera parte:
1. En el matraz balón coloque aproximadamente 250cm3 de agua y los cuerpos de ebullición.
2. Monte el equipo tal como se indica en la figura 1, al iniciar el experimento el tubo de hule no deberá estar conectado al manómetro. Estando desconectado el manómetro (pero enuna posición tal que sea necesario se pueda conectar rápidamente), caliente hasta ebullición. Anote la temperatura correspondiente.
3. Por un tiempo no mayor 10 segundos, deje de calentar y conecte rápidamente la manguera de hule al manómetro, e inmediatamente inicie el calentamiento hasta una temperatura de aproximadamente 96°C.deje de calentar hasta estabilizar la temperatura. Anote la variaciónde niveles de mercurio en el manómetro (P) y la temperatura correspondiente para este incremento de presión. No deje enfriar mucho tiempo.
4. Caliente nuevamente hasta 98°C, retire el mechero y anote la variación de niveles del manómetro a las temperaturas correspondientes. Caliente nuevamente hasta 100°C y anote la variación de niveles en el manómetro.
5. Cuide de no calentar a una...