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influencia de la temperatura en el vapor de agua, Ejercicios de Fisicoquímica

la presente practica muestra resultados experimentales sobre la influencia de la temperatura en la presión de vapor.

Tipo: Ejercicios

2019/2020

Subido el 09/09/2020

zara-chaparro
zara-chaparro 🇲🇽

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INSTITUTO TECNOLOGICO DE PARRAL.
LABORATORIO INTEGRAL II
PRÁCTICA # 2
PRESIÓN DE VAPOR
Ing. Luna Guerrero Hilda Georgina
César Isaac Ochoa corral
17410787
Damaris Yohana guerrero contreras
17410249
Jesús Daniel Valdez López
17410822
Zara gorethy chaparro valles
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Georgina Magaly carrera molina
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Fecha de entrega: 2/09/2020
Hidalgo del Parral, Chihuahua
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¡Descarga influencia de la temperatura en el vapor de agua y más Ejercicios en PDF de Fisicoquímica solo en Docsity!

INSTITUTO TECNOLOGICO DE PARRAL.

LABORATORIO INTEGRAL II

PRÁCTICA # 2

PRESIÓN DE VAPOR

Ing. Luna Guerrero Hilda Georgina César Isaac Ochoa corral 17410787 Damaris Yohana guerrero contreras 17410249 Jesús Daniel Valdez López 17410822 Zara gorethy chaparro valles 17410233 Georgina Magaly carrera molina 1740227 Fecha de entrega: 2/09/ Hidalgo del Parral, Chihuahua

RESUMEN

Mediante la explicación teórica de la docente y la información obtenida de la práctica entendimos que el experimento en pocas palabras consiste en determinar la presión de vapor del agua a ciertas temperaturas, ya sea aumentándola o disminuyéndola, para esto fue necesaria una explicación de lo que se realizaría en forma presencial: Primeramente se llenaría una probeta con agua, dejando un espacio libre luego este se invierte rápidamente dentro de un vaso de precipitado creando un vacio al final de la probeta, luego este fue calentado hasta llegar a 80°c, en este punto se midió el volumen del gas, este se retiro del fuego permitiéndosele enfriar gradualmente, y así obteniendo nuevas mediciones. Posteriormente se le agrego hielo hasta cubrir la mayoría de la probeta, provocando que la temperatura del agua descienda dejando que alcance una baja temperatura en donde el vapor casi sea nulo, y medir el volumen del gas en estas condiciones. Mediante el análisis de los datos estadísticos obtenidos entendimos que la presión está en función de la temperatura, ya que llegamos a la conclusión que son directamente proporcionales es decir a mayor temperatura mayor presión de vapor y a menor temperatura menor presión de vapor. INDI OBJETIVOS.......................................................................................................................................... 2 MARCO TEÓRICO................................................................................................................................ 3 SUSTANCIAS, MATERIAL Y EQUIPO..................................................................................................... 4 PROCEDIMIENTO................................................................................................................................ 4 OBSERVACIONES, ANALISIS DE RESULTADOS Y CALCULOS................................................................. 5 CONCLUSION...................................................................................................................................... 9 ANEXOS............................................................................................................................................ 10

OBJETIVOS

  1. Determinación de la presión de vapor del agua a distintas temperaturas.

SUSTANCIAS, MATERIAL Y EQUIPO

 Agua destilada  Probeta de 10 ml  Vaso de pp 1l  Termómetro  Agitador  Hielo  Mechero  Tripie  Tela asbesto  Manguera

PROCEDIMIENTO

  1. Llenar con agua destilada una probeta graduada de 10 ml dejando un volumen libre de aproximadamente 1 ml, medido desde el borde. Cubrir el extremo con un dedo e invertirla rápidamente introduciéndola en el vaso de precipitado de 1 L, que ha sido llenado previamente con agua.
  2. Agregar agua al vaso de 1 L, si fuera necesario, para que el aire dentro de la probeta quede totalmente cubierto de líquido. Luego calentar con un mechero de laboratorio hasta aproximadamente 80° C. Nota: agitar (con cuidado), el agua del baño para evitar gradientes de temperatura.
  3. Leer el volumen de aire y la temperatura del baño.
  4. Una vez que la temperatura es (aproximadamente) de 80 ° C, retirar al fuego permitiendo que el agua comience a enfriarse. Leer el volumen que ocupa el gas, en intervalos d 2°C, a medida que disminuye la temperatura hasta alcanzar 60°C.
  5. Enfriar rápidamente el sistema, quitando el agua caliente y agregando hielo que cubra toda la probeta, hasta alcanzar una temperatura cercana o igual a 0° C (entre 3° C y 0°), de modo tal que el contenido de vapor de agua sea despreciable, y mida el volumen que ocupa el gas esa temperatura.
  6. Averigüe el valor de presión atmosférica para luego efectuar los cálculos.

OBSERVACIONES, ANALISIS DE RESULTADOS Y CALCULOS.

1. Registrar los datos experimentales de temperatura y volumen en la Tabla 1. El uso de una probeta graduada invertida de 10 ml, involucra un pequeño error sistemático debido a que el menisco de la interfase vapor de agua-líquido está invertido. Se ha estimado que la introducción de volúmenes conocidos de aire en un cilindro lleno de agua, involucra un error de 0.2 mL si el cilindro está graduado hasta 10 ml, por lo tanto, en este caso todos los volúmenes deben ser **corregidos restándoles 0.2 mL para compensar el error del menisco invertido.

  1. Usando los valores medidos de volumen, temperatura y presión atmosférica a temperatura menor que 3°C calcular el número de moles de aire utilizando la siguiente ecuación. Suponga que la presión de vapor de agua es despreciable comparada con la presión atmosférica a esa temperatura tan baja. Registrar los resultados en la Tabla 1.** naire = (0.9988 atm )(0.000098 lts ) ( 0.08205 atm lts mol

° K )( 273 .15 ° K )

=4.36 E − 6 mol

**12. Graficar ln Pv vs 1/T. Verificar si se obtiene una relación lineal y si es así determinar la Pendiente de la recta obtenida.

  1. Determinar la presión de vapor de agua a 65°C usando el gráfico. Compárelo con el de la literatura.** Interpolación: T°C PRESION 66 451. 65 X 64 392. **X=422.001605mmHg
  2. Explique porque es importante especificar la temperatura a la que se mide la presión de vapor de un líquido.** Se supone que la temperatura es directamente proporcional a la presión de vapor a mayor temperatura mayor presión a menor temperatura menor presión, por eso es necesario especificar para saber cuál es la presión de vapor a cierta temperatura. 15. ¿Por qué el agua acaba evaporándose en un recipiente abierto a temperatura ambiente, aun cuando normalmente hierve a 100°C? El agua normalmente pasa de estado líquido a gaseoso a temperatura ambiente, aunque no hierva, y es porque cierta cantidad de partículas rompen la tensión superficial del agua y se pasan del estado líquido al gaseoso. 16. ¿Qué quiere decir que un líquido y un vapor están en equilibrio en un recipiente cerrado? Quiere decir que a cierta temperatura y cierta presión pueden existir el liquido y el vapor, por ejemplo al hervir agua esta llega a 100°C y se va a mantener ahí hasta que toda el agua se haya evaporado, solo así subirá de temperatura.

17. ¿Por qué los alimentos se cocinan más rápido en la olla de presión que en olla abierta? En una olla de presión como su nombre lo dice la presión es mucho mayor a la normal, por lo tanto el agua hierve a mayor temperatura porque a las moléculas les cuesta más separarse y en transformarse en vapor porque están presionadas, y al aumentar la temperatura los alimentos se cocinan más rápido 18. ¿Por qué un huevo cocida solo 3 minutos en el Himalaya no sabe tan bien que si es cocido a nivel del mar? porque cuanto mayor sea la altura más lento se hervirá un alimento y el punto de ebullición es más bajo, por lo tanto el huevo tardara mas en estar listo. 19. Calcule la entalpia de vaporización del agua por medio de la fórmula de Clausius- Clapeyron. Compárelo con el valor obtenido del número 12. ln

P 2

P 1

∆ Hvap R

∗ T 2 − T 1

T 1 − T 2

R=1.9872cal/mol°K P1=396.63010613mmHg P2= 484.8644241mmHg T1= 60°C=333.15°K T2= 80°C=353.15°K ∆ H = ln 484.8644241 mmHg 396.63010613 mmHg

9872 cal mol

° K )

∆ Hvap =

3992 cal mol

° K

1.6999E-4 ° K

=2348.3324 cal / mol

20. Calcule la presión de vapor del agua a 100°C por medio de la ecuación de Antoine y la ecuación Claussius-Clapeyron y compare los resultados con los que arroje la bibliografía. Datos en un rango de temperaturas de 60°C-150°C A= 7. B=1668.

si existe mayor temperatura se supone que mas cantidad de agua esta evaporada, por lo tanto hay más espacio para el gas y conforme vamos bajando la temperatura hay menos espacio porque hay más agua líquida que vapor de agua, el espacio esta variando el espacio donde se encuentra el gas la grafica no puede ser linealmente, si el volumen fuera constante la grafica si se podría representar linealmente, pero como el espacio esta variando ósea el volumen del liquido no se podría representar totalmente lineal, es por eso que en nuestra grafica existen espacios lineales y después no. El volumen es directamente proporcional a la temperatura del gas si la temperatura aumenta el volumen del gas aumenta si la temperatura disminuye el volumen de gas disminuye. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

ANEXOS