DETERMINACION DE CALOR LATENTE DE FUSION DE ALGUNOS PRODUCTOS ALIMENTICIOS

Hernández L. Dina, Mesa M. Margarita, Moreno C. Sergio, Tirado S. RobertoKeity R. Violeth

FUNDAMENTO TEORICO

El calor latente de cambio de estado L, de una sustancia, es la cantidad de calor que hay que suministrarle a su unidad de masa para que cambie de un estado de agregación a otro, lo que hace a temperatura constante. Así el calor latente de fusión es el correspondiente al cambio de estado sólido a líquido, que tiene el mismo valor que en el proceso inverso de líquido a sólido.Una de las formas de determinar el calor latente de cambio de estado es por el método de las mezclas. Consiste en mezclar dos sustancias (o una misma en dos estados de agregación distintos) a diferentes temperaturas, de manera que una de ellas ceda calor a la otra y la temperatura del equilibrio final es tal que una de ellas al alcanzarla, realiza un cambio de estado. Una condición importante es que no haya pérdidas caloríficas con el medio exterior. Esto lo conseguimos ubicando la mezcla en el calorímetro, que hace prácticamente despreciable esta pérdida calorífica hacia el exterior. Obviamente se ha de tener en cuenta la cantidad de calor absorbida por el calorímetro, por medio de su equivalente en agua K.

Este experimento se realiza con agua a una temperatura superior a 0ºC e inferior a 100ºC portanto en estado líquido, y con hielo fundente a 0ºC.

OBJETIVOS

General:

Determinar el calor latente de fusión para el hielo.

Específicos

Comprender y aplicar los fundamentos de los calorímetros Aplicar los conceptos de calorimetría para hallar el calor latente de fusión

del agua Determinar el calor latente de fusión de la mantequilla. Determinar y medir el calor latente de fusión de productos alimenticios

(hielo).

MATERIALES Y REACTIVOS

Calorímetro adiabático

Estufa

Balanza analítica

Mechero de bunsen

Papel filtro

Termómetro

Alambre o agitador

Vaso de precipitado

Probeta

Crisol

Espátula

Agua

Hielo

MONTAJE Y PROCEDIMIENTO

Calibración del calorímetro

1. Calentar en un beaker 200 mL de agua a 60 °C

2. Colocar el beaker con el agua caliente en el calorímetro y medir la temperatura ( T2)

3. Adicionar en un beaker 200 mL de agua a temperatura ambiente , medir la temperatura ( T1)

4. Vierta rápidamente el agua a temperatura ambiente, en el calorímetro. Tape enseguida el calorímetro y agita suavemente la mezcla. Observa el descenso de la temperatura y cuando alcance un valor estacionario, toma nota de este valor final (T)

5. Calcule el valor de K

Determinación de calor latente de fusión del hielo.

1. Calentar 400 mL de agua en un beaker hasta una temperatura que exceda a la del ambiente en unos 15 °C

2. Colocar el beaker en el calorímetro y anote la temperatura del agua(T0)

3. Pesar aproximadamente 60 g de hielo fundente séquelo con papel de filtro lo mejor posible, y échelo con rapidez y cuidado dentro del calorímetro. Procure que no salpique el agua hacia fuera.

4. Remueva el agua del calorímetro suavemente con el agitador y cuando haya fundido el hielo lea la temperatura de equilibrio (T).

5. Con los datos tomados calcule el calor latente de fusión del hielo.

CALCULOS

Equivalente en agua del calorímetro

(M1c +K)(T1 – T) = M2c(T – T2) Qcedido = Qabsorbido

De donde

K=M 2 c(T−T2)(T1−T )

−M1 c

Con:

K= equivalente en agua del calorímetro

M1= masa del agua caliente

M2= masa del agua a temperatura ambiente

T1=temperatura del agua caliente

T2=temperatura del agua

T= temperatura de equilibrio

c= capacidad calorífica del agua

Calor latente de fusión del hielo

Mc (T 0−T )+K (T0−T )=mL+mc(T−0)

De donde

L=Mc+Km

(T 0−T )−cT

Con:

L= Calor latente de fusión del hielo

M= Masa del agua

K= Equivalente en agua del calorímetro

T0= Temperatura del agua y calorímetro

T= Temperatura de equilibrio

m= Masa del hielo fundente

c= Capacidad calorífica del agua

CUESTIONARIO

1. Calcule el calor latente del hielo.

2. ¿Por qué es importante conocer las propiedades termodinámicas de los productos alimenticios?

3. ¿Por qué no se debe dejar fundir completamente el hielo que se adiciona al calorímetro?

BIBLIOGRAFIA

Marrón & prutton. fundamentos fisicoquímica. editorial limusa.México.20002 www.profisica.cl/docs/archivo.php?file=Avogadroenladucha.doc www.profisica.cl/docs/archivo.php?file=Avogadroenladucha.doc www.ual.es/~mnavarro/Practica15.pdf