Calor de combustion

LABORATORIO DE PROPIEDADES TERMODINÁMICAS Y DE TRANSPORTE

Informe Práctica N° 1: Calor de combustión Fecha:

Grupo D: Edward Daniel Benites T. Cód.: 244333
Ana Maria Calvo Cód.: 244
Luis Alejandro Vargas Cód:
Presentado a: Ing. Hugo Ricardo Zea,
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RESUMEN

En esta práctica de laboratorio se realizó la determinacióndel calor de combustión de la sacarosa y del Biodiesel. Primero se hizo una calibración con el ácido benzoico, para hallar el poder calorífico del sistema calorimétrico: 9539,67 J/K. Para el experimento se utilizó un calorímetro marca Parr dotado de un termómetro de precisión (±0,02ºC) en el cual se hicieron las lecturas de temperatura y tiempo a graficar en termograma. A partir de los datos detemperatura y pesos de las muestras se planteó un balance de energía que permitió determinar los calores de combustión de la sacarosa y el Biodiesel, -5,534x106 J/gmol y -1,117x107 J/gmol, respectivamente. El biodiesel presentó un mayor error que la sacarosa respecto a los valores reportados en la literatura.

1. OBJETIVO GENERAL

* Determinar el calor combustión de la sacarosa y delbiodiesel.

2.1. Objetivos específicos:
* Realizar un análisis termodinámico del sistema calorimétrico.
* Comparar los resultados de un modelo ideal con los valores reportados en la literatura.
* Conocer el método de determinación de calores de combustión por vía experimental.

2. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Verificar el estado del aparato
Cortar alambre dehierro y pesar
Comprimir muestra como pastilla y pesar
Sujetar el alambre a terminales
Atornillar tapa de retención
Conectar tanque de llenado de oxigeno
Hacer conexiones eléctricas
Colocar bomba en caldera
Colocar caldera en calorímetro
Llenar caldera con agua
Poner tapa, agitador y termómetro
Iniciar la ignición
Desmontar el aparato
Prender el agitador
Leer temperatura deequilibrio inicial
Apagar el agitador
Leer temperatura cada 20 segundos
Igualar temperatura chaqueta-caldera
Igualar temperatura chaqueta-caldera
Terminar cuando la temperatura sea cte
Verificar combustión completa
Pesar residuos de alambre
Purgar bomba hasta 10 atm
Liberar presión
Llenar bomba hasta 25 atm

3. DIAGRAMA DEL EQUIPO

4. TABLA DE DATOS

Tabla 1. LecturasTemperatura vs. Tiempo

| T (± 0,02⁰C) |
t (s) | Acido Benzoico | Sacarosa | BIODIESEL |
0 | 24,4 | 24,5 | 25,1 |
20 | 25 | 24,9 | 25,40 |
40 | 25,5 | 25,22 | 25,82 |
60 | 25,8 | 25,4 | 26,6 |
80 | 26,14 | 25,58 | 27,5 |
100 | 26,39 | 25,65 | 28,52 |
120 | 26,53 | 25,72 | 29,28 |
140 | 26,62 | 25,76 | 29,64 |
160 | 26,64 | 25,8 | 28,92 |
180 | 26,66 | 25,81 | 30,25 |
200 |26,72 | 25,82 | 30,40 |
220 | 26,78 | 25,84 | 30,0 |
240 | 26,79 | 25,84 | 29,44 |
260 | 26,80 | 25,86 | 29,12 |
280 | 26,80 | 25,86 | 29,06 |
300 | 26,80 | 25,86 | 29,06 |
320 | 29,79 | 25,86 | 29,06 |
340 | 29,79 | 25,86 | 29,06 |
360 | 29,79 | 25,86 | 29,06 |
380 | 26,78 | 25,86 | 29,06 |
400 | 26,78 | 25,86 | 29,06 |
420 | 26,78 | 25,86 | 29,06 |

| m (± 0,0001g) |
|Acido Benzoico | Sacarosa | BIODIESEL |
Muestra | 0,9330 | 0,8385 | 0,8945 |
Alambre inicial | 0,0196 | 0,0197 | 0,0195 |
Alambre final | 0,0023 | 0,0056 | 0,0050 |
Hierro oxidado | 0,0173 | 0,01387 | 0,0145 |
| | | |
| | | |

Tabla 2. Pesos con balanza analítica

5. MUESTRA DE CÁLCULOS

Calibración con Acido Benzoico:

I) C6H5COOH+152O2→7CO2+3H2OΔHI0=-3226700 J/gmol

II) 4Fe+3O2→2Fe2O3 ΔHII0=-822200 J/gmol

Se considera gas ideal porque z es aproximadamente 1:

1) z=0,9854∼1

2) n1,O2=PVbombaRT1=25atm·0,380L0,082atmLgmolK·24,4+273,15K =0,39gmol

3) εI=n1,AB=0,9330g122,12g/gmol=7,6400*10-3gmol

4) εII=n2,Fe2O3νII,Fe2O3=0,0173g159,70g/gmol2=5,4164*10-5gmol

5) n2,O2=n1,O2+εIνI,O2+εIIνII,O2=...