Variacion De Temperatura

VARIACION DE TEMPERATURA DE EBULLICION DE UN LÍQUIDO CON LA PRESION DE VAPORIZACIÓN
Objetivo
Se obtendrá la curva de presión de vapor – temperatura para el equilibrio líquido – vapor del agua en un intervalo estrecho de presiones y, a partir de ella, determinar el calor de vaporización.
Fundamentos Teóricos
Consideraciones térmicas: se refiere en particular al potencial termodinámicoconocido como energía libre (G) cuya definición responde a la siguiente ecuación:
G=H-TS=E+PV-TS

Donde “H” es la entalpia, “S” es la entropía y “E” la energía interna.
La ecuación que se busca, es para relacionar el diferencial de energía libre con los diferenciales de presión, temperatura, trabajo no mecánico y creación de entropía dSi.
dG=VdP-SdT-dWnm- TdSi
Equilibrio termodinámico: seestudiara el sistema constituido por un liquido en equilibrio con su vapor (ejemplo: agua líquida en equilibrio con su vapor).
El sistema se representa como:
H2O (l) = H2O (v)
Si el sistema está en equilibrio termodinámico a T y P constantes y no es posible realizar trabajo de tipo no mecánico, entonces rige la ecuación:
G (l) = G (v)
Diferenciando se obtiene:
dPdT=DHT (V v- V (l)
Si se suponeque el volumen del líquido es despreciable frente al del vapor y que el vapor presenta comportamiento ideal, entonces se tiene que:
dlnPdT= DHRT2

Ecuación Clausius – Clapeyron
En esta ecuación se puede ver que para calcular el calor de vaporización bastara con hallar la pendiente de la curva lnP vs T y multiplicarla por RT2
dlnP dT= -BT-432
Metodología
Reactivos:
* Agua destiladaEquipo:
* Bomba de vacio
* Manómetro
* Calefactor
* Agitador magnético
Material:
*
* Termómetro
* Tubo de vidrio (conexiones)
* Manguera de latex
* Matraz kitazato
* Baño maria
* Soportes universales
* Pizeta
* Pinzas nuez
* Pinzas para bureta
* Vaso de precipitado de 1 L

Procedimiento
1. Se hirvieron 250 ml de agua destiladadurante 10 minutos eliminado los gases disueltos (O2, CO2, etc). Se tapo el recipiente y se dejo enfriar hasta una temperatura ambiente aproximadamente 20° C.
2. Se colocó el manómetro a una altura aproximada de 40 cm de altura respecto al matraz kitazato el cual ya contenía el agua destilada a temperatura ambiente, el cual se conecto mediante un tubo de vidrio y manguera látex.
3. Porotro orificio lateral se introdujo el termómetro.
4. Por otra parte se conectó la bomba de vacio con el matraz kitazato (la llave de paso garantizo el aislamiento de la presión atmosférica una vez hecho el vacio en el interior del matraz)
5. Se lleno el baño maria con agua de grifo y se coloco el matraz kitazato dentro de este. Se midió la altura dada en el manómetro (esta se tomó como lamedida inicial que en este caso se toma como la presión atmosférica) y se hiso el vacio abriendo lentamente la llave de paso (ahorcando la manguera para que el agua en el manómetro no fuera succionada)
6. Para establecer la presión atmosférica dentro del matraz se aumento la temperatura del baño maria desde 35° C y se midió la altura del manómetro.
7. La actividad anterior se realizó 3 vecesmás.
Resultados
Temperatura (°C) | Temperatura (°K) | Altura cmH2O | Altura mmH2O |
24 | 297.15 | 3.0 | 30 |
35 | 308.15 | 2.9 | 29 |
40 | 313.15 | 2.8 | 28 |
45 | 318.15 | 2.7 | 27 |
50 | 323.15 | 2.5 | 25 |
55 | 328.15 | 2.4 | 24 |

Si nuestra presión inicial fue 30 mmH2O
Y se sabe que P0 = 2492 mbar
Convirtiendo: 2942mbar 1 bar1000mbar*0.987 atm1 bar*10,332 mm H2O1 atm =30001.6 mmH2O
Temperatura (°k) | P = P0 – Pleida (mmH2O) |
297.15 | 30031.6 |
308.15 | 30030.6 |
313.15 | 30029.6 |
318.15 | 30028.6 |
323.15 | 30026.6 |
328.15 | 30025.6 |

Para graficar necesitaremos lnP y 1T
lnP | 1T 1°K |
10.31 | 0.003365 |
10.31 | 0.003245 |
10.3099 | 0.003193 |
10.3099 | 0.003143 |
10.3098 | 0.003095 |
10.3098 | 0.003047 |

Calculando la...