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Ley Cero de la Termodinámica: Práctica de Laboratorio para Ingeniería Química, Schemes and Mind Maps of Chemistry

Esta práctica de laboratorio para estudiantes de ingeniería química explora la ley cero de la termodinámica a través de un experimento práctico. Los estudiantes recopilan datos de temperatura y realizan cálculos para comprender el concepto de equilibrio térmico y su aplicación en la ley cero. La práctica incluye una tabla de datos experimentales, cálculos detallados y un análisis de los resultados, incluyendo la comparación de la temperatura de equilibrio experimental con la calculada.

Typology: Schemes and Mind Maps

2024/2025

Uploaded on 03/19/2025

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ronaldo-gonzalez-9 🇺🇸

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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA
E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS
INGENIERÍA QUIMÍCA INDUSTRIAL
Departamento de Formación Básica
Laboratorio de Termodinámica Básica
PRACTICA 1
LEY CERO DE LA TERMODINÁMICA
Grupo: 1IM15
EQUIPO 1
INTEGRANTES
FIRMA
Estrada Bermúdez Dana Erika
Franco Olmos Alina Rocío
Pedroza Rosas Emilio
Torres Santillán Dulce María
Vargas Guevara Arturo
Profesora: M. en C. Saraid Cerecedo Gallegos
Fecha de Entrega: 09/ Septiembre/ 2024
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ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA

E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

INGENIERÍA QUIMÍCA INDUSTRIAL

Departamento de Formación Básica

Laboratorio de Termodinámica Básica

PRACTICA 1

LEY CERO DE LA TERMODINÁMICA

Grupo: 1IM

EQUIPO 1

INTEGRANTES FIRMA

Estrada Bermúdez Dana Erika

Franco Olmos Alina Rocío

Pedroza Rosas Emilio

Torres Santillán Dulce María

Vargas Guevara Arturo

Profesora: M. en C. Saraid Cerecedo Gallegos

Fecha de Entrega: 0 9 / Septiembre/ 2024

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA

E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

PRACTICA 1

LEY CERO DE LA TERMODINÁMICA

Objetivos: Por medio de datos de temperatura obtenidos

experimentalmente por el estudiante y de un balance de energía

comprender y aplicar el concepto de equilibrio térmico para establecer

la ley cero de la termodinámica.

TABLA DE DATOS EXPERIMENTALES

Volumen de

agua Fría

2

0 F

[𝑚𝐿]

Temperatura de

agua Fría

𝐹

[°𝐶]

Volumen de

agua Caliente

2

0 C

[𝑚𝐿]

Temperatura de

agua Caliente

𝐹

[°𝐶]

Temperatura de

Equilibrio Exp.

𝐸𝑞 𝑒𝑥𝑝

[°𝐶]

180 ml 24 °C 150 ml 42°C 31.5°C

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA

E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

  1. Cálculo de la densidad del agua caliente (𝜌

𝑎𝑔𝑢𝑎

C) g/mL.

Formula:

𝑎𝑔𝑢𝑎

C = 1.000803 – 7.75123x 10

− 5

𝐶

    1. 53 x 10

− 6

2

𝐶

𝐶

[℃] 𝜌

𝑎𝑔𝑢𝑎

𝐶 [𝑔/𝑚𝐿]

Sustitución:

𝑎𝑔𝑢𝑎

C = 1.000803 – 7.75123x 10

− 5

    1. 53 x 10

− 6

2

.

𝑎𝑔𝑢𝑎

C = 0.99 1320 g/mL

  1. Cálculo de la masa del agua caliente (𝑚

𝑎𝑔𝑢𝑎

C) en gramos

Sustitución:

𝑎𝑔𝑢𝑎

= 148.698 g

  1. Cálculo de los moles de agua caliente (𝑛

𝑎𝑔𝑢𝑎

C)

Formula:

𝑎𝑔𝑢𝑎

C) =

𝑚

𝑎𝑔𝑢𝑎

𝐶

𝑃𝑀 𝑎𝑔𝑢𝑎

C

𝑎𝑔𝑢𝑎

C = 18.015 g/mol

Sustitución:

𝑎𝑔𝑢𝑎

C) =

  1. 698 𝑔

  2. 015 𝑔/𝑚𝑜𝑙

= 8.2541 mol

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA

E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

  1. Cálculo de la temperatura de Equilibrio (𝑡 𝐸𝑞 𝐶𝑎𝑙𝑐

) en ℃

Formula:

𝐸𝑞 𝐶𝑎𝑙𝑐

𝑛 𝑎𝑔𝑢𝑎

C 𝑡 𝐶

  • 𝑛 𝑎𝑔𝑢𝑎

F 𝑡 𝐹

𝑛

𝑎𝑔𝑢𝑎

F + 𝑛

𝑎𝑔𝑢𝑎

C

Sustitución:

𝐸𝑞 𝐶𝑎𝑙𝑐

  1. 2541 mol

( 42 °C

)

    1. 9608 𝑚𝑜𝑙 ( 24 ° 𝐶)
  1. 9608 𝑚𝑜𝑙 + 8. 2541 𝑚𝑜𝑙
  1. Determine el % de variación de la temperatura de equilibrio experimental respecto a

la calculado

Formula:

% Variación = 100 (

𝑡

𝐸𝑞 𝐶𝑎𝑙𝑐

−𝑡

𝐸𝑞 𝐸𝑥𝑝

𝑡

𝐸𝑞 𝐶𝑎𝑙𝑐

Sustitución:

% Variación = 100 (

  1. 1567 ° 𝐶− 31. 5 °𝐶

  2. 1567 °

Tabla de Resultados

Densidad

(g/mL)

Masa

(g)

Cantidad de

Sustancia

(mol)

Temperatura

de equilibrio

(°C)

Porciento de

variación

𝐻

2

0 Fría 0.9969 g/mL 179.44 2

gramos

mol 32.1567 ℃

𝐻

2

0 Caliente 0.99 1320 g/mL 148.

g

8.2541 mol

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA

E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

CONCLUSIÓN

El equilibrio térmico llego a su punto estable en 15 minutos logrando una temperatura de

31.5° C pero con un breve imprevisto de filtración de agua en el espacio de la caliente