Práctica 4 completa

1. Tabla de Datos Experimentales
Volumen de agua
inicial en
𝑽 𝒂𝒈𝒖𝒂 𝒆𝒏mL
Temperatura del
agua inicial
𝑻𝒊 𝒆𝒏 ℃
Masa del hielo y
franela
𝒎 𝒃𝒓𝒖𝒕𝒂 𝒆𝒏 𝒈
Masa de franela
húmeda 𝒎𝒕𝒂𝒓𝒂 en
g
Temperatura del
agua final 𝑻 𝒇 𝒆𝒏 ℃
400 mL 25.8 ℃ 82.7 g 38.5 g 17 ℃
1.- Calcula la densidad del agua (𝝆 𝒂𝒈𝒖𝒂 ) a la 𝒕𝒊
𝝆 𝒂𝒈𝒖𝒂( 𝒕 𝒊𝒏𝒊𝒄𝒊𝒂𝒍) = 𝟎. 𝟗𝟗𝟗𝟗𝟖 + 𝟑. 𝟓𝒙𝟏𝟎−𝟓( 𝒕𝒊)− 𝟔𝒙𝟏𝟎−𝟔
(𝒕𝒊) 𝟐
(t en ℃ y densidad en g/mL)
𝜌 𝑎𝑔𝑢𝑎( 𝑡 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙) = 0.99998 + 3.5𝑥10−5(25.8)− 6𝑥10−6
(25.8)2
𝜌 𝑎𝑔𝑢𝑎( 𝑡 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙)= 0.9968 g/mL
2.- Calcular la masa de agua inicial (𝒎 𝒂𝒈𝒖𝒂 𝒊𝒏𝒊𝒄𝒊𝒂𝒍 ) en gramos.
𝒎 𝒂𝒈𝒖𝒂 𝒊𝒏𝒊𝒄𝒊𝒂𝒍 = (𝝆 𝒂𝒈𝒖𝒂( 𝒕 𝒊))(𝑽 𝒂𝒈𝒖𝒂)
𝑚 𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 =(0.9968 g/mL)(400 mL)
𝑚 𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 = 398.72 g
3.- Calcula la cantidad de agua inicial (𝒏 𝒂𝒈𝒖𝒂 ) en mol
𝒏 𝒂𝒈𝒖𝒂 ( 𝒊𝒏𝒊𝒄𝒊𝒂𝒍) =
𝒎 𝒂𝒈𝒖𝒂 ( 𝒊𝒏𝒊𝒄𝒊𝒂𝒍)
𝑴 𝒂𝒈𝒖𝒂
𝑴 𝒂𝒈𝒖𝒂 = 𝒎𝒂𝒔𝒂 𝒎𝒐𝒍𝒂𝒓 𝒅𝒆𝒍 𝒂𝒈𝒖𝒂 =
𝟏𝟖𝒈
𝒎𝒐𝒍
𝑛 𝑎𝑔𝑢𝑎 ( 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙) =
398 .72 𝑔
18 𝑔/𝑚𝑜𝑙
=22.1511 mol
4.- Calcula la temperatura media (𝑻 𝒎) en kelvin.
𝑻 𝒎 =
𝑻 𝒊+𝑻 𝒇
𝟐
𝑇 𝑚 =
298.95 𝐾 + 290.15 𝐾
2
𝑇 𝑚 = 294.55 𝑘
5.- Calcula la capacidad calorífica del agua a la temperatura media (𝑪 𝒑(𝒎))
sustituyendo la 𝑻 𝒎 (en kelvin) en la siguiente expresión.
𝑪 𝒑( 𝒎) = 𝑹( 𝟖. 𝟕𝟏𝟐 + 𝟏. 𝟐𝟓𝒙𝟏𝟎−𝟑
𝑻 𝒎 − 𝟎. 𝟏𝟖𝒙𝟏𝟎−𝟔
𝑻 𝟐
𝒎) R=𝟖. 𝟑𝟏𝟒
𝑱
𝒎𝒐𝒍∗𝒌
𝐶 𝑝( 𝑚) = 8.314
𝐽
𝑚𝑜𝑙 ∗ 𝑘
(8.712 + 1.25𝑥10−3
(294.55 𝑘) − 0.18𝑥10−6
(294.552
))
𝐶 𝑝( 𝑚) = 75.3628

2. 6.-Calcula el calor que transfiere el agua inicial (𝑸 𝒂𝒈𝒖𝒂) en J.
𝑸 𝒂𝒈𝒖𝒂= 𝒏 𝒂𝒈𝒖𝒂 𝒊𝒏𝒊𝒄𝒊𝒂𝒍
𝐶 𝑝( 𝑚) (𝑇𝑓 − 𝑇𝑖)
𝑄 𝑎𝑔𝑢𝑎 = (22.1511 𝑚𝑜𝑙)(290.15 k-298.95 k)
𝑄 𝑎𝑔𝑢𝑎 = −1469 𝐽
7.- Calcula la cantidad de calor transferido por el vidrio (𝑸 𝒗𝒊𝒅𝒓𝒊𝒐 ) en J.
𝑸 𝒗𝒊𝒅𝒓𝒊𝒐 = 𝒎 𝒗 𝑪 𝒑( 𝒗)(𝑻 𝒇 − 𝑻𝒊)
𝑄𝑣𝑖𝑑𝑟𝑖𝑜 = (170 𝑔)(0.837
𝐽
𝑔
∗ 𝑘)(290.15 k-298.95 k)
𝑄𝑣𝑖𝑑𝑟𝑖𝑜 = −1252.152