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ENTALPIA DE EVAPORIZACION DEL AGUA O EVAPORACION

Sebastian Barbosa Paez – Michelle Cabanzo Ariza- Hayder Stiven Ubaque Cifuentes1

Estudiantes de ingeniería ambiental1


OBJETIVO

Comprobar experimentalmente la entalpia de evaporización del agua a partir de los datos experimentales, aplicando la ecuación de Clausius-Clapeyron.

Determinar la presión a partir del volumen a diferentestemperaturas en cada una de las corridas (2).


MARCO TEORICO

El diagrama de fases para el agua nos dice que una vez superado el punto tripe y observando el límite entre la zona líquido y vapor, el calor molar de vaporización del agua depende de la temperatura y la presión, cuya relación nos la da la ecuación de Clausius-Clapeyron.
Ecuación de Clausius-Clapeyron: Es una forma de caracterizar el cambio defases 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 pendiente de dicha curva se puede expresar así:


Ecuación:


Temperatura: Capacidad de una sustancia para conducir el calor y de otros factores. Aunque, si se procede con cuidado, es posible comparar las temperaturas relativas de dos sustanciasmediante el tacto. Cuando se aporta calor a una sustancia, no sólo se eleva su temperatura, con lo que proporciona una mayor sensación de calor, sino que se producen alteraciones en varias propiedades físicas que se pueden medir con precisión. Al variar la temperatura, las sustancias se dilatan o se contraen, su resistencia eléctrica cambia y, en el caso de un gas, su presión varía. La variaciónde alguna de estas propiedades suele servir como base para una escala numérica precisa de temperaturas. La temperatura depende de la energía cinética media (o promedio) de las moléculas de una sustancia; según la teoría cinética, la energía puede corresponder a movimientos rotacionales.

Mecanismo de vaporización: Si se calienta un líquido se incrementa la energía cinética media de sus moléculas.Las moléculas cuya energía cinética es más elevada y que están cerca de la superficie del líquido escaparán y darán lugar a la fase de vapor.

Si el líquido está contenido en un recipiente cerrado, algunas moléculas del vapor seguirán el camino inverso chocando con la superficie del líquido e incorporándose a la fase líquida.

Se establece un equilibrio dinámico, cuando el número de moléculas quese escapan del líquido sea igual (en valor medio) al número de moléculas que se incorporan al mismo. Decimos entonces, que tenemos vapor saturado a la temperatura T y la presión parcial que ejercen las moléculas de vapor a esta temperatura se denomina presión de vapor Pv.

La presión de vapor de una sustancia depende solamente de la temperatura y no del volumen; esto es, un recipiente que contienelíquido y vapor en equilibrio a una temperatura fija, la presión es independiente de las cantidades relativas de líquido y de vapor presentes.
La temperatura de ebullición es aquella para la cual, la presión de vapor es igual a la presión exterior. La presión de vapor del agua es igual a una atmósfera a la temperatura de 100ºC.




MATERIALES

1 enlermeyer
1 mechero
Placa para calentar
1 bureta
1termómetro
1agitador de vidrio
Pinzas
Manguera
Balde
1 vaso de precipitado

PROCEDIMIENTO


TABALA DE ADQUISICION DE DATOS
• Corrida 1
T (°C)
V (mL)
T (K)
V (m3)
P vapor Calculado (kPa)
P vapor de tabla (kPa)
%Error
h fg Clapeyron (kJ/kg)
h fg Tablas (kJ/kg)
%Error
18
6,5
291
0,0000065
0
2,08544
100
 
 
 
30
7
303
0,000007
2,473412914
4,246
41,74722295
3134,204824
2418,6
-29,58756404
40
7,5313
0,0000075
5,061641044
7,384
31,4512318
1725,314783
2394,8
27,95578824
50
8
323
0,000008
7,326340658
12,349
40,67259974
1197,183032
2370,07
49,48743994
60
8,5
333
0,0000085
9,324605023
19,94
53,23668494
5961,322628
2346,2
-154,0841628
70
12,5
343
0,0000125
28,89239428
31,19
7,366481938
2083,051942
2321,4
10,26742734
80
18
353
0,000018
41,94521513
47,39
11,48931182
 
 
 

• Corrida 2
T (°C)
V...