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    Termodinámica LL: Calor Latente de Vaporación de Un Líquido Puro

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    yael vazquez
    Este documento presenta un experimento para determinar la presión de vapor y el calor latente de vaporización de un líquido puro a diferentes temperaturas. Explica conceptos clave como presión de vapor, calor latente de vaporización y puntos de ebullición. También describe dos métodos para calcular el calor latente de vaporización y los pasos del experimento, que involucran calentar el líquido y medir la presión y temperatura a varios niveles de presión.

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    Termodinámica LL: Calor Latente de Vaporación de Un Líquido Puro

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    yael vazquez
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    Este documento presenta un experimento para determinar la presión de vapor y el calor latente de vaporización de un líquido puro a diferentes temperaturas. Explica conceptos clave como presión de vapor, calor latente de vaporización y puntos de ebullición. También describe dos métodos para calcular el calor latente de vaporización y los pasos del experimento, que involucran calentar el líquido y medir la presión y temperatura a varios niveles de presión.

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    TERMODINÁMICA ll

    CALOR LATENTE DE VAPORACIÓN DE UN LÍQUIDO PURO

    GONZÁLEZ PEDRAZA JOSÉ IVÁN

    1/09/2021 Miércoles 15:00 – 17:00

    SANDRA BERENICE ARAUJO DÍAZ


    CALOR LATENTE DE VAPORICACIÓN DE UN LÍQUIDO PURO

    OBJETIVO
    Determinar la presión de vapor de un líquido puro a diferentes temperaturas, el calorlatente de
    vaporización y su punto de ebullición normal.

    GUIA DE ESTUDIOS

    1. ¿Qué es la presión de vapor de un líquido?


    Es la presión a la cual un líquido puro puede coexistir con su vapor a una temperaturadada. Es la
    presión a la que a cada temperatura las fases líquida y vapor se encuentra enequilibrio.
    2. ¿Qué es el calor latente de vaporización?
    Cantidad de calor que absorbe o cede una cierta unidad de materia durante uncambio de
    fase liquida o fase gaseosa.
    Es la cantidad de calor agregado o eliminado de una sustancia para producir uncambio de
    fase, es decir, para vaporizar una sustancia
    3. ¿De qué depende el calor latente de vaporización?
    Depende del cambio de volumen que acompaña el cambio de fase (tanto del
    volumen del vapor y el líquido saturados) y de la presión de saturación.
    4. Deduzca la ecuación (5) a partir de la ecuación (2).

    𝑑𝑃 𝑠𝑎𝑡 ∆𝐻 𝑙𝑣 𝑑𝑃 𝑠𝑎𝑡 ∆𝐻 𝑙𝑣
    𝟏. − 𝑅 = = , =
    𝑑𝑇 𝑇∆𝑉𝑙𝑣 𝑑𝑇 𝑇𝑉𝑔
    𝑅𝑇
    𝑽𝒈 =
    𝑃

    𝑺𝒖𝒔𝒕𝒊𝒕𝒖𝒊𝒎𝒐𝒔 𝑽𝒈 𝒆𝒏
    𝑑𝑃 𝑠𝑎𝑡 ∆𝐻 𝑙𝑣 𝑑𝑃 𝑠𝑎𝑡 ∆𝐻 𝑙𝑣 𝑃
    = , =
    𝑑𝑇 𝑅𝑇 𝑅𝑇 2
    𝑇 ( 𝑃 ) 𝑑𝑇

    𝑫𝒆𝒔𝒑𝒆𝒋𝒂𝒎𝒐𝒔 𝑷 𝒚 𝒅𝑻 𝒑𝒂𝒓𝒂 𝒐𝒓𝒅𝒆𝒏𝒂𝒓 𝒕é𝒓𝒎𝒊𝒏𝒐𝒔


    𝑑𝑃 𝑠𝑎𝑡 ∆𝐻 𝑙𝑣 𝑇 −2 𝑑𝑇
    =
    𝑃 𝑠𝑎𝑡 𝑅

    𝑑𝑃 𝑠𝑎𝑡 ∆𝐻 𝑙𝑣 −2 𝑠𝑎𝑡
    ∆𝐻 𝑙𝑣 𝑇 −1
    𝑰𝒏𝒕𝒆𝒈𝒓𝒂𝒎𝒐𝒔 ∫ = ∫ 𝑇 𝑑𝑇 = 𝐼𝑛𝑃 = ( )
    𝑃 𝑠𝑎𝑡 𝑅 𝑅 −1

    𝑭𝒊𝒏𝒂𝒍𝒎𝒆𝒏𝒕𝒆
    ∆𝐻 𝑙𝑏 1
    𝐼𝑛𝑃 𝑠𝑎𝑡 = − ( )+
    𝑅 𝑇
    5. Definir el punto de burbuja y punto de rocío.
    Punto de burbuja: Es la temperatura y presión a la cual una mezcla liquida
    comienza a hervir (aparece la primera burbuja de vapor) a una presión dada.
    Punto de rocío: Temperatura a la cual aparece la primera gotita de líquido cuando
    una mezcla de gases se enfría a presión constante.
    Es la temperatura y presión a las que la mezcla del vapor comienza a condensar.
    6. Defina punto de ebullición y punto de ebullición normal de un líquido.
    Punto de ebullición: Es la temperatura a la cual la presión de vapor del líquido se
    iguala a la presión que rodea el líquido. Al ocurrir esto, el líquido se transforma en
    gas.
    Punto de ebullición normal de un líquido: Temperatura a la cual la presión de vapor
    del líquido es igual a la presión de una atmosfera estándar.
    7. Explique dos métodos para determinar el calor latente de vaporización.
    Ecuación Clapeyron: Se aplica esta ecuación a la vaporización de un líquido puro.
    Es la pendiente de la curva de presión de vapor en función de la temperatura a la
    temperatura de interés, es la diferencia entre los volúmenes molares de vapor
    saturado y de líquido saturado, y es el calor latente de vaporización. Así, los
    valores se pueden determinar a partir de la presión de vapor y de información
    volumétrica.

    Ecuación de Riedel: Proporciona estimaciones del calor latente de vaporización


    de un líquido puro a cualquier temperatura a partir de un valor conocido o
    experimental.

    8. ¿Cómo es la energía libre de Gibbs de una sustancia pura durante


    unatransición de fases tales como la vaporización, la fusión o la
    sublimación?Es constante, debido a que esta energía libre no cambia en la
    transición de fases.

    9. Investigar las características CRETIB de los resultados que se generan en


    lapráctica, así como el tratamiento que se les dará a estos.
    El etanol es un alcohol inflamable y que puede causar toxicidad o irritación
    aguda, así que se recomienda tener precaución al trabajar con él. Después de su
    uso desechar los residuos generados en el frasco correspondiente o en la tarja.
    Del líquido problema se desconocen sus características así que su tratamiento al
    finalizar la practica queda a consideración del profesor.

    Bibliografía
    J. M. Smith, H. V. (2008). Introducción a la termodinámica en Ingeniería Química. México:
    Mc Graw Hill.

    Jiménez-Carballo. (2018). Calor y Calorimetría.


    http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/leip/casado_n_le/c apitulo3.pdf.

    Rodriguez, J. A. (1999). Propiedades Termodinámicas.


    https://www.modeladoeningenieria.edu.ar/imagenes/descargas/libro/cap08.pdf

    UASLP, F. d. (2021). Manual de Termodinámica ll. San Luis Potosí: Universidad


    Autónoma de San Luis Potosú.
    INICIO

    Recircular agua por el refrigerante del


    sistema.
    1

    Disminuir la presión del sistema con una Anotar


    bomba de vacío hasta presión
    2 establecer los niveles de mercurio. manométrica

    Calentar el líquido con un mechero Anotar la


    dealcohol hasta ebullición. temperatura
    3

    Aumentar presión del sistema 10 CN Hg Anotar la


    abriendo la llave de entrada de aire. presión
    4 manométrica
    obtenida

    Repetir los pasos 3 y 4 hasta llegar a


    presión atmosférica.
    5

    Anotar presión barométrica y


    temperatura ambiente.
    6

    FIN

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