Quimica ca

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO
FACULTAD DE QUIMICA
LABORATORIO DE TERMODINAMICA

PRACTICA

EQUIVALENCIA CALOR TRABAJO

PROF: ROSA MARIA VILLEGAS ORTEGA

22/10/10

* Objetivo.- El objetivo de la práctica es poder conocer mejor el tema de energía y poder apreciar sus interrelaciones de sus diferentes formas en las cuales se puede apreciar. Para así poder ingresar al tema deentalpía.

* Desarrollo Experimental.-
Determinación del equivalente trabajo-calor
Determinación de la capacidad térmica del calorímetro


Colocar en un frasco Dewar 200 mL de agua temperatura ambiente

Colocar 300 mL de agua en el Dewar

Medir y registrar la resistencia del dispositivo electico y el voltaje
Registrar cada 30 seg por 5 min. Hasta que alcance el equilibrio térmicocon el calorímetro

Conectar el dispositivo eléctrico y mantenerlo así durante un intervalo de tiempo entre 10 a s0seg
Por otro lado colocar un vaso con agua caliente. Transferir a una probeta 100mL del agua caliente al frasco Dewar

Registrar el tiempo el tiempo y la temperatura final
Agitar el frasco y registrar cada 30 seg por 5 min. Hasta que alcance el equilibrio térmico.Resultados
| Datos experimentales | |
Tiempo(min) | θinicial (°C) | Tiempo (seg) | Θinicial (°C) |
0.5 | 24.5 | 05:15 | 40.6 |
1 | 24.5 | 05:30 | 41.3 |
1.5 | 24.5 | 05:45 | 41.1 |
2 | 24.5 | 06:00 | 41 |
2.5 | 24.5 | 06:15 | 40.9 |
3 | 24.6 | 06:30 | 40.8 |
3.5 | 24.6 | 06:45 | 40.7 |
4 | 24.6 | 07:00 | 40.7 |
4.5 | 24.6 | 07:15 | 40.6 |
5 | 24.6 | 07:30 | 40.6 |
| | 07:45 |40.5 |
| | 08:00 | 40.4 |
| | 08:15 | 40.4 |
| | 08:30 | 40.3 |
| | 08:45 | 40.3 |
| | 09:00 | 40.2 |
| | 09:15 | 40.1 |
| | 09:30 | 40.1 |
| | 09:45 | 40 |
| | 10:00 | 40 |
| | 10:15 | 40 |
Hoja de calculo |
θeq | K dewar |
40.3 °C | 91.082 g/°C |
Cálculos
K=-[maguacaliente Cagua (Teq-T2)]-[maguafria CaguaTeq-T1](Teq-T1)K=-100g1cal/g℃40.3℃-86℃-[200g1cal/g℃40.3℃-24.6℃]40.3℃-24.6℃
K=91.082 cal/℃

Segunda parte. Determinación del equivalente trabajo-calor
| Datos Experimentales | |
Tiempo (seg) | T inicial | T final | ΔT |
10 | 24.2 | 29 | 4.8 |
20 | 24 | 29.1 | 5.1 |
30 | 23.7 | 31.4 | 7.7 |
40 | 23.7 | 33.5 | 9.9 |
50 | 23.8 | 35.5 | 11.7 |

Voltaje=126.2V | Resistencia=29Ω |

| | Hoja de cálculos | | |
Tiempo (s)| Δθ (°C) | Trabajo eléctrico | Calor absorbido | Equivalencia calor-trabajo |
| | W elec (J) | Q abs (cal) | W/Q (joules/cal) |
10 | 4.8 | 5491.87 | 1877.1936 | 2.92 |
20 | 5.1 | 10983.75 | 1994.5182 | 5.50 |
30 | 7.7 | 16475.62 | 3011.3314 | 5.47 |
40 | 9.9 | 21967.5 | 3871.7118 | 5.67 |
50 | 11.7 | 27459.37 | 4575.6594 | 6 |

Cálculos
Qabsorbido=magua Cagua(Tfinal-Tinicial)+K(Tfinal-Tinicial)
Qabsorbido=300g (1cal/g℃) (4.8℃)+ 91.082 g/°C (4.8℃)
Qabsorbido=1877.1936
Welectrico = V2t/Ω
Welectrico=[126.22(10)]/ 29
Welectrico=5491.87
Equivalencia calor-trabajo=W/Q
Equivalencia calor-trabajo=5491.87/1877.1936
Equivalencia calor-trabajo=2.92

¿Qué tipo de comportamiento se observa?
Se observa un comportamiento lineal, descrito por la línea de tendencia.

¿Quéinformación proporciona el gráfico?
El gráfico; salvo el primer y el último punto que se escapan ligeramente, nos dice la equivalencia Calor-Trabajo.

¿Qué información de la gráfica nos da la relación de equivalencia calor-trabajo? ¿Cuáles son sus unidades?
La pendiente y la escala, como se puede ver es aproximadamente de 5.1 a 1 (5.1:1) lo cual nos dice que es correcto la medición,porque no se aleja mucho del 4.2 a 1.

Está pendiente, se conoce como equivalencia calor-trabajo. Calcular el porcentaje de error del valor experimental del equivalente calor-trabajo y compararlo con respecto al valor teórico de 4.184 joules/caloría.
La pendiente original es de Q=0.2390W y la pendiente experimental es de Q = 0.1763W por lo tanto nuestro error fue del orden del 26.24% del...