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LABORATORIO 8: CAPACIDADCALORÍFICA DE LÍQUIDOS 

EIQ  – 456: Laboratorio de Físico-Química

INTEGRANTES:

Diego Cortés  – Camilo Hernández (Grupo 11)

PROFESOR:

Carlos Carlesi

FECHA:

30 de junio de 2015

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MARCO TEÓRICO

Muchas de las propiedades de las disoluciones verdaderas se deducen del

pequeño tamaño de las partículas dispersas. En general, forman disoluciones

verdaderas las sustancias con un peso molecular inferior a 104

 dalton. Algunas deestas propiedades son función de la naturaleza del soluto (como el color, sabor,

densidad, viscosidad, conductividad eléctrica, etc.). Otras propiedades

dependen del disolvente, aunque pueden ser modificadas por el soluto (como la

tensión superficial, índice de refracción, viscosidad, etc.). Sin embargo, hay otras

propiedades más universales que sólo dependen de la concentración del soluto y

no de la naturaleza de sus moléculas. Estas son las llamadas propiedades

coligativas.

Las propiedades coligativas no guardan ninguna relación con el tamaño ni con

cualquier otra propiedad de los solutos.

Las cuatro propiedades coligativas son:

1. Descenso de la presión de vapor del disolvente

2. Elevación ebulloscópica

3. Descenso crioscópico

4. Presión osmótica

Como el tema de este laboratorio es el descenso en el punto de fusión, nos

enfocaremos solamente en esta propiedad.

La temperatura de congelación de las disoluciones es más baja que la

temperatura de congelación del disolvente puro. La congelación se produce

cuando la presión de vapor del líquido iguala a la presión de vapor del sólido.

La disminución de la temperatura de fusión es proporcional a la fracción molar delsoluto. Esta disminución en la temperatura de fusión ( ΔTc) es proporcional a la

concentración molal del soluto:

 ΔTc = Kc*m

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Donde:

m es la molalidad.  Se expresa en moles de soluto por kilogramo de disolvente

[mol/kg].

 ΔTc es el descenso crioscópico

Kc es la constante crioscópica, característica de cada disolvente.

Cada solvente puro contiene su propia constante crioscópica característica. En

esta tabla se pueden encontrar distintos solventes con sus respectivas constantes.

Solvente Kc [(C° kg)/mol]

Benceno 5.07

 Agua 1.86

Cloroformo 4.70

Éter etílico 1.79

OBJETIVO

Determinar la capacidad calorífica del biodiesel.

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MATERIALES USADOS

Materiales de laboratorio:

  Termocupla  Probeta  Vaso Precipitado de 500 [mL]  Plancha calefactora  Soporte universal

Insumos:

  Biodiesel  Agua destilada

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PROCEDIMIENTO

Con ayuda de la probeta, introducir 300 [ml] de agua destilada en un vasode 500 [ml].

Colocar el vaso sobre la plancha calefactora (apagada).

Con ayuda del soporte, fijar la termocupla en una posición donde sea fácilde leer.

 Aun apagada, colocar la potencia de la plancha en la mitad y no variarla enningún momento.

Encender la plancha, al mismo tiempo que se comienza a tomar el tiempocon el cronometro.

Leer la temperatura cada 5 minutos, hasta alcanzar los 85°C.

Luego retirar el vaso de la plancha y esperar a que esta llegue a sutemperatura inicial.

En otro vaso, introducir 300 ml de biodiesel y proceder de la misma formaanterior.

Construir tablas temperatura versus tiempo para ambos líquidos y entregardatos. 

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RESULTADOS

Datos

Masa de agua: 300 [g]

Masa de Biodiesel: 300 [g]

Grupo 11

Agua

tiempo T°

0 17

5 18

10 24,5

15 34,4

20 46,1

25 57,2

30 67

35 74,5

40 80,1

45 84,1

46,43 85

Biodiesel

tiempo T°0 18

5 20,9

10 33,6

15 51,3

20 69,6

24,31 85

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Para el agua tenemos que la entalpia es:

∆ = ∫ 75,4 10−

 [

] 

 Asi calculando para cada intervalo de datos y sumando los datos acumulados se tiene:

Agua

tiempo T° ∆H intervalo  ∆H acumulado 0 17 0 0

5 18 0,075 0,075

10 24,5 0,490 0,566

15 34,4 0,746 1,312

20 46,1 0,882 2,194

25 57,2 0,837 3,031

30 67 0,739 3,770

35 74,5 0,566 4,336

40 80,1 0,422 4,758

45 84,1 0,302 5,05946,43 85 0,068 5,127

Como para el agua y el biodiesel el calor aplicado fue el mismo en cada intervalode tiempo, se puede calcular la capacidad calorífica del biodiesel.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

   T   e   m   p   e   r   a   t   u   r   a

    [   °   C    ]

tiempo [min]

Agua

Biodiesel

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T° ∆H acumulado  Cp

17 0 --------------

18 0,075 0,075

24,5 0,566 0,087

34,4 1,312 0,133

46,1 2,194 0,188

57,2 3,031 0,273

67 3,770 0,385

74,5 4,336 0,578

80,1 4,758 0,850

84,1 5,059 1,265

85 5,127 5,697

Promedio Cp = 0,953 [kJ/mol °C]

El valor desde la bibliografía para el biodiesel se calcula con la siguiente formula:

=310−  +0,0321 +4,1069 

Cp (a 25°C) = 0,00349 [kJ/g °C]

Cp biodiesel = 1,0336 [kJ/mol °C]

 Asi el porcentaje de error es:

1,03360,9531,0336 ∗ 100 = 7,8 % 

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DISCUSIONES Y CONCLUSIONES

Para la mayoría de los compuestos, la capacidad calorífica se representa a través

de ecuación polinómica, experimentalmente resulta útil ajustar una curva obtenida

con datos de laboratorio, comparando luego esto con bibliografía.

 A pesar de utilizar fluidos similares, las diferencias de densidad, temperatura y

transferencia de calor de cada uno, son considerables, lo que puede afectar en los

resultados. Además existen variables significativas al comparar fluidos, que no se

pueden obviar al momento de realizar los cálculos para obtener la capacidad

calorífica de uno de ellos, ya que se recurre a ciertas suposiciones en base al otro

compuesto en comparación, y que también pudiesen afectar la diferencia deentalpía creada en cada intervalo de temperatura. 

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BIBLIOGRAFÍA 

  http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/sedes/manizales/4090002/html/pages/cap4/c

4_1.htm (Visitada el 28 de junio de 2015)

  http://etd.lib.metu.edu.tr/upload/12612460/index.pdf  (Visitada el 28 de junio de2015)