Laboratorio de fisica

Objetivo
Investigar sobre la curva de fusión y de solidos de la naftalina.
Equipos materiales

1 equipo de calentamiento1 soporte universal1 tubo de prueba1 vaso de pírex (500 cc)NaftalinaPapel milimetrado | 2 termómetros2 clamp o agarrandelas1 cronometroAgitador de vidrioagua |

Fundamento teórico
Al cambio de fase de solido a liquido de una sustancia se le denomina fusión, latemperatura asociada a este cambio se le denomina punto de fusión.
Al cambio de fase de líquido a solidos se le denomina solidificación, la temperatura asociada a este cambio se denomina punto de solidificación.
En estos cambios de estado necesariamente interviene energía de naturaleza térmica la cual es absorbida o disipada por el cuerpo. Esta tiene como fin hacer más acticas las moléculas que seencuentran ligadas por fuerzas atractivas; o en todo caso a reagruparlas.
El punto de salificación coincide con el punto de fusión y durante la solidificación, el calor que fue absorbido en la fusión es liberado.
Procedimiento
Primera parte
1. Coloque la naftalina y un termómetro, que eventualmente pueda servir como agitador (agite con cuidado), dentro del tubo de prueba.
mnaftalina=2.2g
2.Vierta agua al pírex
Vagua=100 mL
3. Coloque el tubo de pruebas (naftalina + termómetro) dentro del pírex y un termómetro adicional en el agua. Como se muestra en la figura.
4. Caliente el agua y lea el termómetro del tubo de prueba hasta que la naftalina comience a fundirse. Cada 30 s observe la temperatura de ambos termómetros (la del tubo de prueba y la del agua) mientras se estáproduciendo la fusión. Anote este valor en la tabla.
t(60 s) | 1 | 1.5 | 2 | 2.5 | 3 | 3.5 | 4 | 4.5 |
T (°C) | Agua | 37 | 49 | 58 | 68 | 79 | 89 | 97 | 98 |
| Naftalina | 29.7 | 38.3 | 46.8 | 55.3 | 64.3 | 75.9 | 84.6 | 91.5 |

Tagua en el mismo proceso=97 °C
Tfusión=84.6 °C
5. Retire el tubo de prueba con la naftalina fundida. Mida la temperatura a cual la naftalina comience asolidificarse.
6. Quite el termómetro y deje que la naftalina se solidifique completamente. Observe la cavidad en la superficie de la naftalina solidificada. Describa su observación.
Se cristaliza primero, luego se observa láminas de naftalina pegadas al tubo de ensayo.
Trace la gráfica de la curva de solidificaciones: temperatura T vs tiempo t

T=18.04t+10.81

A partir del grafico T=T(t)¿explique cómo se puede determinar que el cuerpo desprenda calor o se enfrié?
Como sabemos, la energía térmica que gana un cuerpo o pierde es directamente proporcional a la variación de temperatura, por tanto si la variación de temperatura es positiva, es decir Tf-T0>0 entonces existe aumento de energía, por lo tanto las moléculas que la constituyen, se hacen más activas separándose unas a otras.Por lo contrario si Tf-T0<0, entonces las moléculas se reagrupan existiendo pérdida de energía y el cuerpo desprende calor enfriándose, iniciándose así, lo que se denomina SOLIDIFICACION.
Indique en que instante y a que temperatura se realiza el proceso de solidificación.
t=200 s
Tsolidificación=81.6 g
Luego de 200 segundos de retirado el tubo de ensayo con naftalina, el termómetro indica latemperatura de 81.6 °C, y es a esa temperatura en que se observa la formación de pequeñas partículas.
Segunda parte
7. Repita el procedimiento anterior pero con 100 ml de agua en el pirex, caliente hasta que la temperatura de la naftalina fundida se aproxime a 100 °C.
VA=100 ml, MN=2.2g |
t(60seg) | 0.5 | 1 | 1.5 | 2 | 2.5 | 3 | 3.5 | 4 | 4.5 | 5 | 5.5 | 6 | 6.5 | 7 | 7.5 | 8 |
T(°C) |24.8 | 27 | 29.9 | 33.9 | 39 | 45.1 | 52.5 | 60.1 | 75.1 | 81.2 | 81.7 | 86.5 | 96.8 | 99.1 | 100.1 | 100.5 |

mnaftalina'=22.7-21.5=1.2 g
Vagua'=75 ml
Tagua' en el mismo proceso=95 °C
Tfusion'=81.2°C
t'=5 min=300 s
Tsolidificacion'=81.4°C

8. Retire el tubo de prueba y deje que la naftalina se solidifique. Mida la temperatura cada medio minuto. Agite nuevamente con el termómetro...