Nombre de la práctica: Comparación de la temperatura de ebullición real del agua en Celaya con la temperatura de ebullición teórica para Celaya

Objetivo:

Comparar la temperatura de ebullición real y teórica del agua en Celaya. Establecer que factores influyen en la variación de resultados.

Equipo y material necesario

Agua limpia Recipiente graduado para medir volumen Olla de metal Termómetro Estufa Sujetar el termómetro

o 2 pinzas para ropao 1 Cuchillo

1. Marco teórico

La temperatura de ebullición (temperatura de saturación) a la cual da lugar el cambio de fase varía en función de la presión a la cual se realice el proceso. En la realidad la temperatura de ebullición difiere de acuerdo al lugar geográfico en donde suceda.

En específico la temperatura de ebullición del agua en la ciudad de Celaya a presión barométrica no es de 100 °C debido a que la presión es menor a la correspondiente a 100 °C. La presión barométrica promedio en Celaya es de 828 mbar.

2. Procedimiento y toma de datos

Con el recipiente graduado se midió 1 litro de agua, esto para llevar un mejor control del experimento. Después de esto se vertió en la olla de metal. La temperatura inicial del agua fue de aproximadamente 22.6 °C.

Posteriormente la olla con el agua se colocó sobre la estufa y sobre la olla se improvisó un sujetador para el termómetro. Esto permitió monitorear la temperatura del agua manteniendo el termómetro durante el proceso de calentamiento dentro del agua a una profundidad de 3 cm aproximadamente para asegurar que el bulbo se mantuviera en todo momento cubierto de agua.

Toda vez que se verificó la temperatura inicial del agua, y el sujetador funcionaba de la manera esperada, se procedió a calentar el agua.

Casi inmediatamente al encendido de la hornilla se observó que la temperatura del agua comenzó a incrementarse.

Por encima de los 70 °C, en la superficie del interior de la olla comenzaron a desarrollarse pequeñas burbujas. Esto continuó hasta que la ebullición se desarrolló completamente.

Al alcanzarse la ebullición la temperatura que se registró fue de poco más de 94 °C y se estabilizó cerca de los 95 °C, aproximadamente 94.8 °C.

2.1 Documentación de procedimiento

Fig. 1 Medición del agua, 1 litro.

Fig. 2 Preparación de la olla con el agua.

Fig. 3 Temperatura inicial del agua

Fig. 4 Inicio del calentamiento del agua

Fig. 5 Temperatura del agua 3 minutos después de iniciado el calentamiento

Fig. 6 Temperatura del agua a los 6 minutos de iniciado el calentamiento.

Fig. 7 Temperatura a la que se observó el inicio de la ebullición

Fig. 8 Temperatura de ebullición, estabilizada

3. Cálculos

Temperatura teórica

Psat prom=828mbar

Obteniendo de tablas de vapor saturado

T sat828mbar=94.442 °C

4. Resultados y conclusiones

La temperatura teórica de ebullición del agua en Celaya es de 94.442 °C, la temperatura obtenida experimentalmente es de 94.8 °C

De esta práctica de inmediato, en general, se hace una comparación entre los datos obtenidos de tablas y los resultados experimentales. Las tablas muestran valores que en su mayoría son registrados bajo condiciones especiales, facilitando su obtención. Sin embargo, cuando se extrapolan los datos obtenidos por cálculos a la realidad difieren en cierto grado. Esto significa que en la realidad existen factores y condiciones que afectan en la obtención de resultados. Particularmente en esta práctica la temperatura de ebullición obtenida difiere ligeramente por aproximadamente 0.36 °C. Inicialmente se puede pensar que el valor de la presión barométrica durante la práctica encontraba ligeramente superior a la presión utilizada en el cálculo. Pero también la presencia de sales disueltas en el agua puede afectar el punto de ebullición en función de la cantidad disuelta

Se puede concluir en que existen factores que afectan el punto de ebullición del agua, o en un caso general, a cualquier fenómeno real. La manera en que durante la reproducción real de un fenómeno se tomen en consideración las consideraciones en que se realiza este, afectará o favorecerá la exactitud de los resultados. Ya sea controlando las condiciones o conociendo los factores y en qué grado afectan un procesos, puede ser posible obtener un resultado aceptable o repetible.