Cambio de entalpía de fusión del hielo:calor latente de fusión del hielo

M. en C. Gerardo Omar Hernández Segura

Gas

Sólido

deposiciónsublimación

condensación

vaporización

fusión

solidificación

CAMBIOS DE FASE

CALOR es la energía transferida entre un sistema termodinámico y sus alrededores, debido a una diferencia de temperaturas 

entre ellos..

CONCEPTO DE CALOR

T1 = T2

QT1 T2

CONCEPTO DE CALOR

T2 T1>

Equilibrio Térmico

¿Siempre que transferimos energía en

forma de calor a un sistema aumenta su

temperatura?

Sensible LatenteQ mc T= ∆ q mλ=

Calor latente es la cantidad de calor que absorbe o cede un sistema para cambiar de estado de agregación sin que se modifique su temperatura.λ es una propiedad intensiva.

Calor sensible es la cantidad de calor que absorbe o cede un sistema para cambiar de temperatura sin que se modifique su estado de agregación.

Un caso particular: Agua a P = 1 atmH2O (s) t = −5ºC hasta H2O (g) t = 130ºC

T(K)

Q(cal/mol)

H2O(s)­5ºC

H2O(s)0ºC

H2O(l)0ºC

H2O(l)100ºC

H2O(g)100ºC

H2O(g)130ºC

fusión vaporización

Q Q Q

q q

A

A

B

B

C

C

D

D

E

E

F

F

268.15

273.15

373.15

393.15

ALREDEDORES.

SISTEMA

fusión solidificación

vaporización condensación

sublimación deposición

λ λλ λλ λ

= −

= −

= −

TIPOS DE CALOR LATENTE

Parte experimental

Primera parte Primera parte 

PARTE EXPERIMENTAL

13

    Vaso DewarVaso Dewar

1)1)

•Depositar 100 mL de agua Depositar 100 mL de agua fría (temperatura ambiente) fría (temperatura ambiente) en el Dewaren el Dewar

•Esperar a que se alcance Esperar a que se alcance el equilibrio térmico el equilibrio térmico (Dewar­agua)(Dewar­agua)

•Registrar temp. durante 5 Registrar temp. durante 5 min (tmin (tH2O fH2O f ) )

2)2)

Calentar 400 mL Calentar 400 mL agua hasta que agua hasta que alcance su alcance su temperatura de temperatura de ebulliciónebullición

3)3)

Tomar 100 mL de agua Tomar 100 mL de agua caliente y registrar su caliente y registrar su temperatura (ttemperatura (tH2O cH2O c ) )

4)4)

•Añadir los 100 mL de Añadir los 100 mL de agua caliente al Dewaragua caliente al Dewar

•Registrar el tiempo de Registrar el tiempo de mezcladomezclado

•Registrar temperatura de Registrar temperatura de la mezcla durante 5 min la mezcla durante 5 min (t(teqeq))

  Vaso DewarVaso Dewar

Método de mezclasMétodo de mezclas

T(ºC)

Tiempo(min)

Calibración del calorímetro

teq

t1

Qganado = ‒Qcedido

Determinación de la constante del calorímetroMétodo de mezclas

QH2O fría + Qcalorímetro = ‒ QH2O caliente

mH2O f cH2O (t eq ‒ t1) + K (t eq –t1) = ‒ mH2O c cH2O (t eq ‒ t2 )

(mH2O f cH2O + K) (t eq ‒ t1 ) = ‒ mH2O c cH2O (t eq ‒ t2 )

2 , 2 22 2

1

( )

( )H O c H O eq

H O H Oeq

m c t tK m c

t t

−= −

−

DETERMINACIÓN DE LA CONSTANTE DE CALORÍMETRO

Método de mezclas Método de mezclas

Segunda parte Segunda parte 

PARTE EXPERIMENTAL

1. Colocar en un frasco Dewar 175 ml de agua y mide la temperatura, ajusta la temperatura a 6 ºC2. Tapa y registra la temperatura cada 30 seg durante 5 min 3. Por el minuto 4, tara en la balanza un vidrio de reloj.4. Pesa aprox. 25 g de hielo secado previamente con una servilleta de papel y colócalo rápidamente en el frasco Dewar al minuto 5.5. Agita constantemente y registra la temperatura cada 15 seg hasta llegar a la temperatura mínima.6. Prosigue con las lecturas cada 30 seg durante 5 min más

Determinación de la variación de la entalpía de fusión del hielo o calor latente de fusión

del hielo

T(ºC)

Tiempo(min)

t1

teq

Cambio de entalpía de fusión del hielo

tfus = 0 ºC

ganado cedidoQ Q= −

( )2hielo H O KQ Q Q= − +

( ) ( ) ( )1 1hielo fus hielo agua eq fus agua agua eq eqm m c t t m c t t K t tλ + − = − − − −

( ) ( ) ( )1 1agua agua eq eq hielo agua eq fus

fushielo

m c t t K t t m c t t

mλ

− − − − − −=

DETERMINACIÓN DEL CALOR LATENTE DE FUSIÓN

Como P = cte: Como P = cte: λλ fus fus = ΔHfus  

cal80

gfusλ =

Obtener el valor experimental y  calcular  el 

% de error.

Valor teórico: Valor teórico: 

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    e­mail: omar.termo@hotmail.come­mail: omar.termo@hotmail.com

Profesor: M. en C. Gerardo Omar Hernández Segura

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