UNIVERSIDAD NACIONAL AUTNOMA DE MXICOFACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLN

INGENIERA MECNICA ELCTRICA

Alumno:Efran Gonzlez Jimnez

LABORATORIO DE TERMODINMICA

Practica No 8(Ley Cero De La Termodinmica)

Profesor:Charli Garca Torres

Grupo: 2202-E

Horario: Viernes De 1:00 a 3:00 pm

Fecha de Realizacin: 6 de mayo del 2015Fecha de Entrega: 11de mayo del 2015OBJETIVORevisar los conceptos de entalpia y Cp. Determinar entalpia de fusin. Establecer la ley cero de la termodinmica.

INTRODUCCINLa Ley Cero de la Termodinmica es un principio de generalizacin del equilibrio trmico entre cuerpos, o sistemas termodinmicos, en contacto, en el que interviene como parmetro fsico emprico la temperaturaEn la prctica, el tercer sistema de la ley cero es un termmetro. Se pone en contacto trmico con un conjunto de patrones de temperatura, y se calibra. Posteriormente, el termmetro se lleva al equilibrio con un sistema de temperatura desconocida, y se determina un valor. Si existe equilibrio durante el proceso de calibracin y durante el ensayo con el sistema, en virtud de la ley cero, la temperatura del sistema debe ser la misma que la establecida con los patrones de calibracin.

Las propiedades termodinmicas de un sistema vienen dadas por los atributos fsicos macroscpicos observables del sistema, mediante la observacin directa o mediante algn instrumento de medida. Un sistema est en equilibrio trmico cuando no se observa ningn cambio en sus propiedades termodinmicas a lo largo del tiempo.

Es decir el estado de equilibrio se establece en el sistema cuando las condiciones externas son constantes, y se mantiene en el durante un tiempo arbitrariamente largo. En todas partes del sistema que se encuentra en equilibrio termodinmico, la temperatura es la misma

Los estados de equilibrio son, por definicin, estados independientes del tiempo. El estado de equilibrio termodinmico se caracteriza por la anulacin por compensacin de flujos de intercambio y la homogeneidad espacial de los parmetros que caracterizan el sistema que ya no dependen del tiempo

Bien como hemos visto, cuando varios cuerpos a temperaturas diferentes se ponen en contacto, los cuerpos calientes ceden calor a los cuerpos fros, hasta que despus de cierto tiempo todos estarn a la misma temperatura. En este proceso la capacidad calorfica C del sistema de cuerpos permanece invariable, de modo que se cumple siempre la siguiente igualdad, llamada ley del intercambio calorfico

Calor absorbido (Qabs) = Calor Desprendido (Qdes)

Expresando que el nmero total de unidades de calor despedidas por los cuerpos calientes iguala al nmero total de unidades de calor absorbido por los cuerpos fros. Esta relacin tiene muchas aplicaciones en el llamado mtodo de las mezclas

DESARROLLO

1. Pesar el vaso interior del calormetro vaco y seco, despus volver a pesar con aproximadamente 200 ml de agua caliente, por diferencia de peso, sacar la masa del agua caliente.2. Armar el calormetro; pesar en otro vaso aproximadamente 100g de hielo e inmediatamente agregar el agua caliente contenida en el calormetro y homogenizar el sistema con el agitador. Espere a que llegue al equilibrio trmico y anotar el dato de temperatura de equilibrio (El hielo deber haberse fundido totalmente). 3. Hacer los clculos necesarios para encontrar el valor del calor latente de fusin del hielo y reportarlo en caloras por gramo

Elemento Masa (gr)Temperatura Inicial (C)Temperatura Equilibrio (C)

Agua 113 78 7

Calormetro 29 78 7

Hielo 105 0 7

NOTA:Tratar de evitar las perdidas calorficas; cerrar bien el calormetro y homogenizar el sistema con el agitador.

Las condiciones con que se va a trabajar son las siguientes

Calor cedido = (MH2O) (CpH2O) (T) + (Mcal) (Cpcal) (T)

Calor absorbido = (MHielo) (CpHielo) (T) + (MHielo) (F)

Sustituyendo valores

Calor cedido = (113) (4.187) (7 78) + (29) (0.75360) (7 78)Calor cedido = (113) (4.187) ( 71) + (0.75360) ( 71)Calor cedido = -33592.301 1551.6624Calor cedido = - 35143.9634

Calor absorbido = (105) (2090) (0-7) + (105) (334000)Calor absorbido = (105) (2090) (-7) + (105) (334000)Calor absorbido = --1536150 +35070000Calor absorbido = 33533.850

CUESTIONARIO

1. Qu es la entalpia y por qu se dice que es una funcin de estado?R= entalpa es una magnitud termodinmica cuya variacin expresa una medida de la cantidad de energa que un sistema puede intercambiar con su entorno y se dice que es una funcin de estado porque solo depende de su estado inicial y final2. Qu es el calor latente y cul es el calor sensible. Como se determina cada uno de ellos?R= Calor latente: es la energa absorbida por las sustancias al cambiar de estado, donde su temperatura no vara, pero su estado de agregacin se modifica.Calor sensible: es la energa que se puede absorber o ceder por un cuerpo o sustancia sin que ocurran cambios en su estructura molecular, o sea, en su estado fsico3. Qu es la capacidad calorfica, calor especifico a presin constante y en que unidades se mide?R= Capacidad calorfica:es la cantidad de calor que permite variar, en un grado, la temperatura de un cuerpo.Calor especifico a presin constante: Es aquella que se realiza a presin constante, el gas se dilata contra la presin exterior, y entonces parte del calor se gasta en el trabajo de expansin, necesitndose un poco ms de calor para incrementar la energa interna.4. Menciona tres calores latentes R= cuando calientas el agua y esta cambia de lquido a gaseoso, cuando le hechas agua caliente al hielo y este se convierte en lquido y cuando un lquido se transforma a un estado solido 5. Por qu no cambia la temperatura durante el cambio de estado. Explique brevemente?R=porque las condiciones extremas son constantes en un tiempo arbitrariamente largo6. En qu consiste la ley cero de la termodinmica y por qu cree que es til?R= La ley cero de la termodinmica enuncia: cuando dos sistemas o cuerpos estn por separado en equilibrio con un tercer sistema, entonces los dos sistemas tambin estn en equilibrio uno con el otro" y es importante porque aunque fue la ltima ley en postularse esta explica como un material pasa de un estado a otro compartiendo las propiedades del sistema con el cual esta7. Aplico la ley cero de la termodinmica en su trabajo experimental. Explique?R= Si porque el calor cedido es una aproximacin del absorbido aunque este debe ser igual. tuvo un margen de error debido a la las prdidas de calor8. Explique cuales fueron en su sistema, los calores sensibles y el calor latenteR= Calor sensible: cuando se calienta el agua Calor latente: cuando el agua cambia del estado lquido al gaseoso 9. Reporte los clculos y el valor del calor latente con anlisis dimensionales y unidades finales10. Cul fue su temperatura de equilibrio experimental?R= 7 C11. Cules son sus comentarios para este experimento?R= Es una buena prctica para demostrar la ley cero pero cuando se realice que los datos se den ms exactos es decir debes de utilizar un termmetro de mercurio podemos utilizar un termmetro digital y que los calores especficos y calores latentes sean ms exactos es decir que todo se encuentre en las unidades exactas

BIBLIOGRAFA

Ingeniera TermodinmicaFundamento y aplicacinFrancis F. HuangCompaa Editorial Continental

Fundamentos de termodinmicaOctave LevenspielPrentice Hall Hispanoamericana

Fundamentos De Termodinmica TcnicaM. J. Morn y H. N ShapiroEditorial Reverte