Practica Calor Latente De Fusión

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE BIOTECNOLOGÍA

LABORATORIO DE TERMODINÁMICA

PRACTICA NO.6
EFECTOS TÉRMICOS III. CALOR LATENTE DE FUSIÓN

GRUPO 3AM1 EQUIPO NO.5

INTEGRANTES:
Escobedo Rodríguez Valeria
Estrada Sevilla Ángel Ricardo
López Meza Zurisadai Eunise
Rosario Oropeza Luis Fernando

PROFESORA: Ada Luz Cartas RomeroFECHA DE ENTREGA: Viernes/02/11 de 2012

PRACTICA NO.6
EFECTOS TÉRMICOS III. CALOR LATENTE DE FUSIÓN

1. Objetivos:
* Determinar el calor de fusión del hielo, por el método calorimétrico.

2. Introducción:
El calor latente de una sustancia se define como la energía calorífica necesaria para que cierta masa de esa sustancia cambie de estado. Si la sustancia se encuentrainicialmente en estado sólido y pasa a líquido, se hablaría de calor latente de fusión (Lf), en el caso de pasar de líquido a gas se trataría de calor latente de vaporización, y para la transición de sólido a gas se tendría el calor latente de sublimación.
El cambio de estado de una sustancia no supone ningún cambio de temperatura.
Por ejemplo, a presión atmosférica, se puede calentar agua líquida hastalos
100ºC. Una vez alcanzada esta temperatura, si se sigue suministrando calor éste será invertido en el cambio de estado de la sustancia, que ocurrirá a temperatura constante. En otras palabras, se pasará de agua líquida a 100ºC a vapor de agua a 100ºC.
Como puede deducirse fácilmente de la definición, las dimensiones del calor latente de una sustancia son:
Energiamasa

Para un casoconcreto de cambio de estado (fusión), el flujo de calor (Qf) que debe recibir una cierta masa (m) de una sustancia para cambiar de estado (pasar de sólido a líquido) se calcularía como:
Qf=m*Lf
Si se quisiera determinar el calor latente de fusión del hielo utilizando el método de las mezclas, sería necesario mezclarlo con una sustancia caliente de calor específico conocido.
El calorespecífico (c) de una sustancia se define como la energía calorífica necesaria para que una cierta masa de esa sustancia eleve su temperatura en un cierto incremento de temperatura.
Así pues, las dimensiones de esta magnitud son
Energiamasa*Incremento de temperatura

Las unidades en el numerador son normalmente julios o calorías. La equivalencia entre ambas es 1cal = 4.18J. Las unidades deincremento de temperatura pueden ser, indistintamente, ºC o K, ya que un aumento de temperatura de 1ºC equivale a un aumento de temperatura de 1K.
El flujo de calor que debe recibir una cierta masa de un fluido para aumentar su temperatura en un cierto incremento de T se calcularía según la siguiente ecuación:
Q = m⋅ c ⋅∆T
Donde:
Q es el flujo de calor
m es la masa de sustancia
∆T es elincremento de temperatura que sufre esa sustancia
La misma ecuación se utilizaría para calcular el flujo de calor desprendido por una cierta masa de una sustancia que se enfría.

Para esta práctica utilizaremos el método de las mezclas.
El método de las mezclas se fundamenta en la utilización de un calorímetro, un recipiente que permite un alto aislamiento térmico de cualquier sustanciacontenida en su interior. En este recipiente, se mezclará el hielo con agua caliente.
De este modo se podrá afirmar que el calor cedido por la sustancia caliente (que se enfriará) equivale al calor recibido por el hielo. Este calor recibido por el hielo se empleará en dos procesos: el hielo se fundirá a temperatura constante (0ºC), y el agua resultante de dicha fusión se calentará por encima de 0ºChasta alcanzar la temperatura de equilibrio Te.
Qganado=Q cedido
Como ya se ha comentado en la introducción, cada flujo de calor puede calcularse como el producto de la masa por el calor específico por el incremento de temperatura. En adelante, vamos a utilizar el subíndice 1 para hacer referencia al fluido frío y el subíndice 2 para el fluido caliente. La ecuación anterior quedaría así:...