fisicoquimica primera ley de la termodinamica




Universidad de Santiago de Chile
Facultad de Química y Biología
Departamento De Ciencias Del Ambiente
Laboratorio de Físico Química I L-1

Experiencia dos: “Primera ley de la Termodinámica.”





Profesor: Dr. Jorge Pavez Irrazabal.
Fecha: Martes 14 de Octubre, 2014.

Integrantes:
-Anibal Ceron: anibal.ceron@usach.cl-Paula Colompil: paula.colompil@usach.cl
-Marina Hidalgo: abue_16294@hotmail.com




Resumen
En este laboratorio utilizaremos la primera ley de la termodinámica para realizar tres experimentos, los tres en un sistema cerrado (calorímetro) en el primero se tendrá unsistema de agua-hielo donde ambos componentes encuentran un equilibrio térmico y se busca encontrar la entalpia de fusión del hielo. Luego tendremos un sistema metanol-agua donde al juntar ambos componentes se libera energía en forma de calor, es decir tenemos un proceso exotérmico donde buscamos la entalpia de la mezcla. Por ultimo tenemos tres diferentes sistemas agua-cobre, agua-aluminio, agua-plomodonde los tres encuentran el equilibrio térmico y en los cuales se busca calcular el calor especifico a presión constante de los diferentes metales utilizados.

Introducción.
A modo de verificar la primera ley de la termodinámica y mostrar sus aplicaciones se realizaran tres actividades en donde podremos ver en un sistema aislado, el intercambio de calor entre dos fases de un mismo componente,la entalpia en un sistema metanol-agua y corroborar la capacidad calórica de tres metales, entonces se hacen indispensables los siguientes conceptos.
El primer principio de la termodinámica o también conocido como ley de conservación de la energía dice “La energía no se crea ni se destruye, solo se conserva”, entonces si un sistema se somete a un ciclo termodinámico el calor cedido al sistemaserá el mismo que este entregara al entorno, también podemos decir que la energía que entrega el medio al sistema es equivalente a la variación de energía interna del sistema (ΔE), donde esta energía será transformada en calor(Q) y el trabajo realizado por el sistema(W) con ΔE=Q-W
Un sistema es un conjunto de sucesos que se relacionan e interactúan considerándose como un todo, así un sistemaaislado térmicamente es un sistema que no interactúa con sus alrededores en la transferencia de materia ni de energía.
La Entalpía es la cantidad de energía de un sistema termodinámico que éste puede intercambiar con su entorno. Por ejemplo, en una reacción química a presión constante, el cambio de entalpía del sistema es el calor absorbido o desprendido en la reacción
La capacidad calorífica sepuede expresar como la cantidad de calor requerida para elevar en 1ºC, la temperatura de una determinada cantidad de sustancia. Cuanto mayor sea la capacidad calorífica de una sustancia, mayor será la cantidad de calor entregada a ella para subir su temperatura.

Actividad I: Calor de Fusión
MATERIALES
Vaso de precipitado 250 [mL]
soporte
calorimetro
Probeta
Termómetro
Hielo
AguaPROCEDIMIENTO
Se colocaron 50 ml de agua destilada en una vaso de precipitado midiendo su temperatura, posteriormente se masó un trozo de hielo de 8,40[g] aproximadamente. Y se introdujeron ambos en el calorímetro, este se tapó y revolvió. Cuando el sistema entro en equilibrio se midió su temperatura. Para luego debido a que el sistema es aislado calcular el calor de fusión del hielo dado que esteserá igual al calor perdido por el agua.
RESULTADOS Y DISCUSIONES.
Al proceder con esta actividad se obtubieron los siguientes resultados :
Densidad agua destilada (liquida): 1[g/ml]
Calor especifico agua destilada (Cp): 4,18[J/g°K]
En donde 50[ml] corresponderian a 50[g]:




Obteniendose las siguientes masas y temperaturas:

Temperatura [°C]
Masa [gr]
Q [J]
Agua destilada
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