M del Carmen Maldonado Susano M del Carmen Maldonado Susano

Transcripción

1 Antecedentes

2 Temperatura Es una propiedad de la materia que nos indica la energía molecular de un cuerpo.

3 Energía Es la capacidad latente o aparente que poseen los cuerpos para producir cambios en ellos mismos o en el medio que los rodea.

4 En tránsito Energía Como propiedad del sistema

5 Calor En tránsito Trabajo

6 Calor Es energía que se transfiere entre 2 cuerpos a diferentes temperaturas. Su unidad en el SI es el Joule.

7 Calor Sensible Q m Ce (T T 2 1 ) Latente Q m

8 Calor sensible Es el calor evidente al tacto y en el que se observa una variación de temperatura. Su unidad en el SI es el Joule

9 Calor sensible Q m T T 1 2 CedT Q m Ce (T T 2 1 )

10 Calor latente Es aquel cuando una sustancia cambia de fase absorbe o cede calor sin que se produzca un cambio de su temperatura.

11 Calor latente Matemáticamente: Q m : entalpía de transformación (Joule /Kg) m : masa (Kg)

12 Calor En tránsito Trabajo

13 Trabajo Es una forma de energía cuyo concepto está asociado a la mecánica y se define como el producto de una fuerza y el desplazamiento que produce, cuando ambos son medidos en la misma dirección.

14 Trabajo El trabajo como el calor, es un fenómeno transitorio y sólo existe mientras la operación se está realizando.

15 Capacidad calorífica específica o calor específico La capacidad calorífica de un cuerpo por unidad de masa llamada calor específico es característica del material de que está compuesto el cuerpo. Ce Q m T

16 Calor específico del agua Ce H 2 O 4186 Joule Kg K

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19 Modelo matemático Q mt b La pendiente entonces es igual a la masa * Calor específico Q m Ce (T T 2 1 )

20 Equilibrio termodinámico o Cuando dos o más sistemas se encuentran en equilibrio térmico se dice que tienen la misma temperatura.

21 Primera ley de la termodinámica Q W E Q W E c E p U

22 Entalpía de transformación Q A Q B m 0 : entalpía de transformación (Joule /Kg) = 2 200,000 (Joule /Kg) m : masa (Kg)

23 Objetivos Identificar y clasificar un sistema termodinámico. Determinar en forma experimental la capacidad térmica específica de un material mediante la aplicación de las leyes cero y primera de la termodinámica para sistemas cerrados. Distinguir la diferencia entre calor sensible y calor latente.

24 Objetivos Determinar el calor latente de fusión del agua y compararlo con el valor teórico. Obtener experimentalmente la temperatura de ebullición de una sustancia y comprobar que, a presión constante, la temperatura de la sustancia permanece constante durante el cambio de fase.

25 Material 1 calorímetro de unicel con tapa 1 balanza de 0 a 610 [g] 1 vaso de precipitados de 600 [ml] 1 vaso de precipitados de 50 [ml] 1 parrilla eléctrica 1 muestra de un material sólido (monedas) 1 jeringa de 10 [ml] agua líquida 1 termómetro de inmersión 1 cubo de hielo de aprox. 50 [g] (proporcionado por los alumnos) 1 par de toallas de papel absorbentes (proporcionado por los alumnos)

26 Actividad 1 Mida la masa de las monedas y determine su temperatura inicial Masa de las monedas [kg] T inicial monedas = [ C]

27 Actividad 2 Mida una masa de 80 [g] de agua líquida y con la ayuda de la parrilla eleve su temperatura hasta alcanzar 40 [ C], ésta será la temperatura inicial del agua. Masa del agua [kg] T inicial agua = [ C] T eq = [ C]

28 Q Q Agua Monedas 0

29 Actividad 3 Con base en la actividad anterior y en la primera ley de la termodinámica, determine la capacidad térmica específica del material empleado. Ce Monedas???? Capacidad térmica específica del material: [J/(kg Δ C)].

30 Entalpía de vaporización 2170 ', ( Joule / Kg )

31 Entalpía de fusión ( Joule / Kg )