CALOR DE VAPORIZACION

Miguel Alberto Molina SolanoMarleiving Otero Vega

María Angélica Padilla Mercado

Universidad del AtlánticoPrograma de Ingeniería Química

Ing. Marley Vanegas

INTRODUCCION

Una misma sustancia puede presentarse en tres estados: sólido, líquido o gaseoso.

Cualquier cambio de uno de estos estados a otro se denomina cambio de fase.

Dicha sustancia puede cambiar de fase

mediante una absorción o liberación de calor.

El paso de la fase líquida a la fase de vapor se llama vaporización. Ésta puede tener lugar de dos formas:

• A cualquier temperatura: evaporación• A una temperatura determinada: ebullición

Todo proceso de vaporización implica la absorción de calor por parte del líquido respecto del entorno.

La cantidad de calor necesaria para transformar la unidad de masa de un líquido en vapor se denomina calor de vaporización Hv.

OBJETIVOS• Hallar experimentalmente la entalpía de

vaporización de un líquido por medio de un método eléctrico.

• Determinar el calor como una forma de energía combinando conceptos termodinámicos y eléctricos.

• Implementar procesos de vaporización diferentes a los que requieren un cambio en la temperatura.

MARCO TEORICO

El calor absorbido por un líquido para pasar a vapor sin variar su temperatura se denomina calor de vaporización.

Al hacer circular una corriente a través de una resistencia se puede conocer el calor suministrado al líquido según la expresión:

A partir de la definición del calor de vaporización, se ha de cumplir que:

Se producen pérdidas de calor a través de las paredes del recipiente, entonces:

Para determinar bastará con hacer dos medidas con valores distintos de V, I y t

Para eliminar K1 y K2 bastará con dividir cada una de las ecuaciones por el tiempo

De esta forma se obtiene:

Supuesto que:

MATERIALES • Fuente de 12 V y 0,5 A.• Multímetro• Cronómetro• Potenciómetro• Unidad de calentamiento• Erlenmeyer (2)• Refrigerante• Tapón de hule• Cables

PROCEDIMIENTOPara comenzar se agregaron 100 ml de agua

en un erlenmeyer de 150 ml.Se introduce la resistencia eléctrica de forma

que este en contacto permanente con el agua, sin tocar las paredes del erlenmeyer.

Se tapa el erlenmeyer utilizando un corcho el cual debe tener dos orificios, uno para la entrada de los cables y el otro para la salida del vapor hacia un condensador.

El tapón no puede presentar ningún escape pues provocaría errores en las medidas.

La corriente se ajusta para que la destilación sea uniforme, se deja un voltaje constante hasta que se alcanza el régimen estacionario, el cual se detecta por un goteo uniforme.

Cuando se obtienen alrededor de 15 ml de destilado, el sistema debe encontrarse en equilibrio térmico, en este momento se procede a reemplazar el erlenmeyer por otro de peso conocido.

Se calcula el tiempo (t), la corriente (I), el voltaje (V) y el peso del liquido w, en el que se destilan 25 ml de líquido.

Se deja reposar el sistema, posteriormente se repiten los pasos anteriores ajustando la corriente de 0,7 a 0,8 del valor anterior.

Se calcula nuevamente el tiempo, el voltaje y el peso del líquido para la nueva corriente.

ANALISIS DE RESULTADOS

Al reemplazar en la ecuación:

% de error:

CONCLUSION•La vaporización es el paso de una sustancia de la fase líquida a la fase de vapor o gaseosa. Cuando la vaporización se efectúa en el aire recibe el nombre de evaporación.

•Cada molécula de la superficie esta rodeada por un menor numero de sus compañeras; ello hace que puedan vencer con más facilidad las fuerzas atractivas del resto del líquido e incorporarse al aire como vapor.

• Para cada valor de la presión exterior existe una temperatura para la cual la vaporización se vuelve violenta, afectando a todo el líquido y no solo a su superficie. Esta forma de vaporización se denomina ebullición.

• Para que ocurra este proceso de vaporización las moléculas del liquido absorben energía de sus alrededores, esta energía es conocida como calor de vaporización y representa el calor absorbido por un líquido para pasar a vapor sin variar su temperatura.