CAMBIO DE ENTALPÍA DE FUSIÓN DEL HIELO
(CALOR LATENTE DE FUSIÓN DEL HIELO).
Resultados
DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD TÉRMICA DEL CALORÍMETRO:

Temperatura del agua a temp. Ambiente= 25.2°C
Temperatura del agua caliente = 86.6°C
Temperatura de equilibrio= 50.5 °C

K= (100g×1cal/g°C ×(86.6 -50.5 °C))/((50.5-25.2 °C)) –100g ( 1cal/g°C)




K= 42.29 cal/°C

DETERMINACIÓN DEL CALOR LATENTE DE FUSIÓN DEL HIELO


Tiempo (s) Temperatura °C
30 27.4
60 27.4
90 27.4
120 27.4
150 27.3
180 27.3
210 27.3
240 27.2
270 27.2
300 27.2
330 hielo
360 20.2
390 17.3
420 15.3
450 15.4
480 15.4
510 15.6
540 15.7
570 15.8
600 15.8
630 15.9
660 15.9
690 15.9

720 15.9
750 16
780 16
810 16
840 16.1
870 16.1
900 16.1
930 16.1



Temperatura del agua a aprox 6˚C más a la temp. Ambiente = 27.5
Masa de hielo= 25.36 g
Masa del agua = 175 g

ƛ= ((100 g×1cal/g°C+42.29 cal/g°C )( 27.5-16.1 ) )/(25.36 cal/g)

ƛ=97.67 cal/g

ƛ teorico= 80 cal / g.
%E= (80-97.67)/80 x 100 =22.08 %
Manejo de datos.


Establecer un balance energético de acuerdo con la primera ley de la termodinámica, para determinar la constante del calorímetro.

K mH2OCH2O(Tc-Te) )/(Te-Tf)- mH2OCH2O

Determinación de la variación de entalpía de fusión del hielo.

Con los datos obtenidos, trazar una gráfica de temperatura vs .tiempo.






Establecer un balance energético para determinar la energía de fusión del hielo.

Qganado= -Qcedido.
Qganado= mI ƛI

ƛI=((mH2O CH2O+K)(Tf-Te))/mI


El valor del calor latente de fusión del agua reportado en la literatura es de 80 cal/g. Calcular el % de error del valor obtenido experimentalmente con respecto al reportado.


%E= (100-80)/80 x 100 =25.3 %


sQué fuentes de error han intervenido en esta determinación?

No se registran correctamente los datos.
El hielo se fundió antes deintroducirlos.
No se calcularon correctamente las variables.
Densidad del fluido.
µ: Viscosidad del fluido.
D: Diametro de la esfera.

Viscosidad
La viscosidad de un fluido depende de su temperatura y se clasifica en viscosidad dinamica y viscosidad cinematica. También se puede decir que considerando la viscosidad, se pueden clasificar a los fluidosen newtonianos y no newtonianos [3].
* Viscosidad Dinamica: La viscosidad es la oposición de un fluido a las deformaciones tangenciales. Un fluido que no tiene viscosidad se llama fluido ideal, viene dada por la ecuación de Newton
μ= τdudy (2)
Dónde:
τ: Esfuerzo cortante aplicado al fluido (F/A).
: Viscosidad dinamica.
dudy: Velocidad de deformación angular.

* Viscosidad Cinematica: Es una magnitud física que mide la resistencia interna al flujo de un fluido, resistencia producto del frotamiento de las moléculas que se deslizan unas contra otras, representada por la siguiente ecuación.
v= μρ (3
Dónde:
μ: Viscosidad dinamica.
v: Viscosidad dinamica.
: Densidad.

DESCRIPCIÓN DE LOS INSTRUMENTOS
* Balanza: Para la medición de la densidad de utilizó una balanza, para obtener el peso de las esferas y los fluidos de trabajo. Precisión ± 0 g.
* Bulbo graduado: Se utilizó para contener el aceite durante la medición del peso.
* Cilindro graduado: De vidrio y con un diametro tres veces mayor que el de la esfera. Posee un extremo cerrado y otro abierto.
* Esfera: Se utilizó una esfera de un radio moderadamente pequeño para evitar efectos de capa límite con las paredes del cilindro graduado, sin mucho peso y de superficie totalmente lisa.
* Cronómetro digital: Instrumento que fue utilizado para medir los diferentes tiempos de recorrido de laesfera dentro del fluido. Precisión ± 0,01seg.
* Cinta métrica: Instrumento que se utilizó para medir la distancia que recorre la esfera al caer. Precisión ± 1mm.
* Pescador: Varilla de alambre que ayudó a “rescatar”, o “pescar”, la esfera sumergida en el seno del fluido. (Ver Fig. 4)
* Viscosímetro rotativo: el Viscosímetro Rotativo Serie 2000, fabricado por CANNON® Instrument Company, es el instrumento donde se midió la viscosidad mediante la rotación de un disco o cilindro inmerso en el líquido de prueba. El husillo giraba a una velocidad conocida; hay 4 husillos denominados L1, L2, L3 y L4, que van de mayor a menor superficie de contacto.(Ver Fig. 5)
El viscosímetro calculó y mostró la viscosidad en cPoise en la pantalla digital frontal. El viscosímetro puede obtener una precisión de ± 1% de la escala completa ó ± 1 dígito. Se obtuvieron mejores resultados usando el viscosímetro entre 80% a 90% de la escala completa para la combinación de velocidad-husillo en uso. Fue conveniente efectuar las mediciones usando el rango mas pequeño.

METODOLOGIA
Descripción experimental
Para la practica I:
1. Se midió la humedad y la temperatura ambiente, sumiendo que la temperatura ambiente era la misma que la del aceite.
2. Se determinó la densidad mediante la medición deldel calorímetro no fue correcta.

sPor qué es necesario secar el hielo con una toalla antes de añadirlo al agua?

No puede haber agua en el vidrio ya que no sería masa del hielo y habría energía para elevar la temperatura y no para cambiar la ase.


sPor qué es necesario que la temperatura inicial del agua sea superior a la temperatura ambiente al iniciar el experimento?

Para notar la diferencia, el calorímetro toma la energía del H2O para equilibrarse y este proceso es más rápido que esperar que los dos estén en equilibrio con el ambiente lo mismo para el segundo caso.

sCómo se podría mejorar la determinación?

Registrando datos teniendo cuidado de n tirar el hielo. En este caso no introducimos el vidrio de reloj donde estaban los hielos, esto podría ayudar a que no se derrita mas además verificando que todo este seco en el calorímetro este tapado correctamente.