Universidad Autónoma de Chiriquí Facultad de Medicina Escuela de Medicina Laboratorio de Físico Química 235 Laboratorio Nª 6 Calor de fusión del hielo Profesora: Beverly Rojas Profesor Asistente: William De Gracia Estudiantes: Arauz Leticia 4-755-1502 Morales Lidenis 4-766-2414 Osorio Guadalupe 9-739-1827 Santamaría Angelis 4-762-1557 II Segundo año de Medicina II Semestre
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1. Comprobar que los cambios de estados se producen a temperaturas constantes.2. Analizar los procesos termodinámicos asociados a cambios de estados.3. Determinar el calor latente de fusión del hielo.
RESUMEN
En esta experiencia se logro determinar el calor de fusión del hielo empleado un
calorímetro para el cual calibramos el calor de específico, a partir de este procedimiento se
realizaron tres medidas de peso y temperatura en equilibrio de la mezcla de hielo y agua,
finalmente mediante los cálculos se obtuvo un valor de 332 x103 J/Kg para el calor de
fusión del hielo, al comparar este resultado con el valor teórico que corresponde a 334 x103
J/Kg se aprecia una medida bastante exacta con bajo porcentaje de error.
MARCO TEORICO
El calor latente es la energía requerida por una cantidad de sustancia para cambiar de fase,
de sólido a líquido (calor de fusión) o de líquido a gaseoso (calor de vaporización). Cuando
se aplica calor al hielo, va ascendiendo su temperatura hasta que llega a 0 °C (temperatura
de cambio de fase), a partir de entonces, aun cuando se le siga aplicando calor, la
temperatura no cambia hasta que se haya fundido del todo. Esto se debe a que el calor se
emplea en la fusión del hielo.
Una sustancia experimenta un cambio de temperatura cuando absorbe o cede calor al
ambiente que le rodea. Sin embargo, cuando una sustancia cambia de fase absorbe o cede
calor sin que se produzca un cambio de su temperatura. El calor Q que es necesario aportar
para que una masa m de cierta sustancia cambie de fase es igual a: Q=mL, donde L se
denomina calor latente de la sustancia y depende del tipo de cambio de fase. Para que el
agua cambie de sólido (hielo) a líquido, a 0ºC se necesitan 334000 J/kg o 334 kJ/kg. (1)
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.
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
por
tanto en estado líquido, y con hielo fundente a 0ºC. Si M es la masa inicial de agua, en este
caso la sustancia caliente y m es la masa del hielo fundente y K el equivalente en agua del
calorímetro; T0 la temperatura del agua y calorímetro, antes de la mezcla, T la temperatura
final del equilibrio, c el calor específico del agua líquida, que tomaremos como (1,0 ± 0,1)
cal/gºC y L el calor latente de fusión del agua, valor que queremos determinar, un simple
∆ T H 2O caliente= T3-T2∆ T H 2O caliente= |70-40|= 30°C
∆ T H 2O Fria=∆ T H 2O calorimetro=T3-T1 ∆ T H 2O Fria=∆ T H 2O calorimetro=40-23.4=16.6°C
Ce=(95.81 g ) (4.18 J . g . ° C )(30 ° C)−(185.8 g ) (4.18 J . g . ° C )(16.6 ° C)
(5.27g )(30 °C )
Ce=12014.574−12892.2904158.1
Dónde:mc=¿ masa final – (masa H2O fría + calorímetro)mf =¿ (masa H2O fría + calorímetro) - masa calorímetro∆ T H 2O caliente= T3-T2∆ T H 2O Fria=∆ T H 2O calorimetro=T3-T1
3. Determinación de la entalpía de fusión del hielo. (s.f). Practica 14. Recuperado el 12 de octubre de 2012, deHttp://www.ucm.es/info/Geofis/practicas/prac14r.pdf