CALOR LATENTE Y SOLIDIFICACIÓN DE LA PARAFINA PDF

Preview

Summary

CALOR LATENTE Y DE LA PARAFINA Instituto de Ciencias Departamento de Ciencias RESUMEN: Se como reactivo la parafina con la cual al ponerla a prueba se fueron tomando los datos para poder ser sustituidos en las formulas correspondientes. Con lo cual se pudo obtener la cantidad de calor (Q) y el calor...

Description

CALOR LATENTE Y SOLIDIFICACIÓN DE LA PARAFINA Instituto de Ciencias Biomédicas Departamento de Ciencias Químico-Biológicas RESUMEN: Se utilizó como reactivo la parafina con la cual al ponerla a prueba se fueron tomando los datos para poder ser sustituidos en las formulas correspondientes. Con lo cual se pudo obtener la cantidad de calor (Q) y el calor latente por medio de la práctica para después poder analizarlos.

INTRODUCCIÓN: Diferente del calor sensible, cuando ofrecemos energía térmica a una substancia, su temperatura no varía, pero su estado de agregación se modifica, este es el llamado calor latente. Esta magnitud física que informa de la cantidad de energía térmica (calor) que una unidad de masa de una substancia debe perder o recibir para que ella cambie de estado físico, o sea, pase del solido al líquido y del líquido al gaseoso y así en los demás casos (1) . Calor latente es la cantidad de calor que absorbe o genera una unidad de masa de un material durante una variación de fase. Así pues, existe un calor latente de licuefacción, un calor latente de evaporación, y un calor latente de sublimación. En cada una de estas variaciones de fase se añade calor, mientras que en las variaciones inversas se produce una eliminación de calor (2). Las parafinas son productos cerosos derivados del petróleo. El término “parafina” proviene del latín “parum affinis” (que

tiene poca afinidad), ya que son un material inerte y muy estable. Su composición es principalmente de hidrocarburos de cadenas rectas, sin ramificaciones. Están caracterizadas por tener una estructura "macrocristalina" (cristales grandes y quebradizos) y longitudes de C18 hasta C40. Su peso molecular oscila entre 320 y 560, presentan consistencia sólida a temperatura ambiente. Su obtención se efectúa mediante procesos de extracción con solvente a partir de las fracciones de crudos parafínicos con rango de destilación entre 350 y 650°C. Las parafinas son sometidas a procesos de refinación (eliminación del aceite) para dar como resultado una variedad de grados, clasificados por su punto de fusión (3). OBJETIVOS: 



Determinar la temperatura de fusión de la parafina a una atmósfera de presión Observar el comportamiento de la temperatura en el cambio de fase de la parafina



Determinar el calor proporcionado por la fuente de energía (mechero)

HIPOTESIS: Se espera que la parafina cambie de estado sólido a líquido de la manera regular en que debe de ser, y que al dejar de aplicar calor, la parafina solidifique y así determinar el calor latente de la parafina en la fusión y solidificación. MATERIALES Y METODOS: Se necesitó de material: balanza, base de varilla soporte, soporte de rejilla, rejilla de amianto, pinza de bureta, mechero, un tubo de ensayo, tapón bihoradado, vaso de precipitado de 600 ml, termómetro de 110 ºC, cronómetro, varilla para agitar, y de reactivos: parafina y agua. Primero se registró la temperatura ambiente. Después se pesó el tubo de ensaye vacío. Se llenó aproximadamente 1/3 del tubo de ensaye con la parafina sólida, la cual se encontraba reducida en pequeños trozos. El tubo de ensaye con la parafina se pesó y se calculó el peso de ésta por diferencia. El tubo de ensaye fue tapado con el tapón bihoradado. Se introdujo el termómetro de tal manera que el bulbo de mercurio estuvo inmerso totalmente en la parafina. Se calentó al baño maría hasta una temperatura de 30 °C utilizando un vaso de precipitado de 600 ml. Además se introdujo el tubo de ensaye con la parafina en el baño a 30 °C y empezó a tomar el tiempo con la ayuda de un cronómetro. Se registró la

temperatura de la parafina cada minuto. Fue observado en todo momento el estado de agregación de la parafina y se registró la temperatura y el tiempo exacto cuando apareció la primera gota de parafina líquida. Se observó el comportamiento de la temperatura en el cambio de fase (sólido a líquido) de la parafina. Después se registró el tiempo exacto cuando la parafina se convirtió totalmente a líquido. Se continuó calentando la parafina líquida hasta que aumentó 10 °C, tomando el tiempo. Fue retirado del fuego y se continuó registrando la temperatura y tiempos paralelamente. Se registró la temperatura en que el líquido se empezó a solidificar y el tiempo exacto. Se observó que ocurre con la temperatura cuando se lleva a cabo el cambio de fase (líquido a sólido).

RESULTADOS: Tabla 1. En la tabla podemos notar los cambios de la parafina conforme el tiempo. Minutos 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Temperatura °C 26 30 31 32 34 36 38 40 43 45 47 49 primera gota

13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

Minutos

1. ¿Cuál es el punto de fusión que se encontró para la parafina?

51 52 54 56 57 60 61 61 63 65 68 70 71 71 74 74 76 72 69 64 61 60 59 59 58 58 58

En el minuto 12 se puede notar que apareció la primera gota de parafina. La parafina se encontraba a 49°C Calor específico y temperatura de la parafina: kJ/kg.K

0.778637623

Cal/g .°C

24

°C

Masa (M) Calor especifico g (Ce) 2.41

0.778637623

Temperatura (T) °C 25

Cantidad Calor (Q) 46.91291679 Calorías

de

2. ¿Cuál es el punto de solidificación que se encontró para la parafina?

Gráfica 1. Comportamiento de la parafina con el tiempo. T e m p e r a t u r a

3,260

TABLA DE LA PARAFINA

La parafina al solidificarse completamente tenía una temperatura de 58°C

80

Masa (M) g 2.41

70 60 50

Calor especifico (Ce) 0.778637623

Temperatura (T) Cantidad de Calor °C (Q) 16 30.02426674

40 30 20

calorías

10 0 0

5

10

15

20

25

30

3

3. ¿A qué conclusión se llega cuando analiza el gráfico que

ha

construido?

Que si existe una cantidad de tiempo donde la parafina conserva su calor para poder empezar a la siguiente fase y eso se puede notar en la gráfica. 4. Determinar el calor de la fuente de energía (mechero) 5. Determinar el calor latente de fusión de la parafina Cantidad de Masa (M) Calor (Q) g Calor latente 46.9129 2.41 19.46593361 Ca Imag 6. Determinar el calor latente de en 1.- Parafina en el tubo de ensaye solidificación de la parafina en estado sólido. Cantidad de Masa (M) Calor (Q) g Calor latente 30.0242 2.41 12.45817427 Cal/DISCUSION g Y ANALISIS DE RESULTADOS: 7. Reporte los resultados de calor latente en cal, Joules, cal/gr parafina, J/lb de parafina. Cal/g

Como ya se ha mencionado el calor latente es la cantidad de calor que absorbe o genera una unidad de masa de un material durante una J variación de fase. Al observar la 19.4659 81.480 364 22 gráfica se pudo notar que hay ciertas 12.4581 52.147 114 98 escalas donde el calor se mantiene constante durante un par de minutos, en eso se puede comprobar el calor latente que existe en la parafina, por ejemplo para empezar la fase de fusión se puede observar que en el minuto 12 hay un pequeño estado estático. Al llegar al punto donde toda la parafina se fusionó, se pudo notar que la parafina tomó una cantidad de energía considerable para empezar a llegar al estado de solidificación. Con esos datos pudimos sacar la cantidad de energía en calorías que utiliza la sustancia para llegar a los puntos.

https://www.monografias.com/docs/C alor-latente-de-fusi%C3%B3n-ysolidificaci%C3%B3n-dePKXM52CMY 3.- Anónimo, ¿Qué son las parafinas? [Internet]. QuimiNet [2005, Noviembre 08], [Consultado 2018, Febrero 08]. Disponible en: https://www.quiminet.com/articulos/to do-lo-que-deseaba-saber-de-lasparafinas-2655.htm

Imagen 2.- Parafina en estado sólido.

CONCLUSIÓN: Se pudo apreciar los diferentes puntos de la parafina en la tabla donde la parafina tiene unos momentos estáticos. Se aprendió como poder sacar las formulas con las cuales pudimos sacar las cantidades de energía que la parafina necesitó para poder cambiar de estado. Se pudo comprobar lo que se aprendió en la teoría y se reforzó el conocimiento de manera práctica.

BIBLIOGRAFIA: 1.- González M., Calor Latente [Internet]. Química La guía [2011, Julio 22], [Consultado 2018, Febrero 08]. Disponible en: https://quimica.laguia2000.com/conce ptos-basicos/el-calor-latente 2.- Anónimo, Calor latente y de fusión de la parafina [Internet]. Monografías, [Consultado 2018, Febrero 08]. Disponible en:...