Informe Calor Latente Laboratorio Fisica B ESPOL

1. ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL
INSTITUTO DE CIENCIAS FÍSICAS
LABORATORIO DE FISICA B
Título de la práctica:
Calor latente
Profesor:
Ing. José Alexander Ortega Medina
Nombre:
Robert Roca Figueroa
Fecha de entrega del informe:
Miércoles, 3 de agosto de 2011
Paralelo:
6
Término – Año:
I Término 2011

2.  RESUMEN:
Se determinó el calor latente de fusión del hielo, tomando un trozo de
hielo con una temperatura inicial, vertiéndolo en un recipiente con 5mm
de agua en 97ºC. Después de unos segundos, se retira el hielo y
medimos la cantidad agua ayudado con una jeringa, con estos datos
calculamos el calor latente de fusión. Como resultado se obtuvo un
calor latente de fusión de 75,78 . Se obtuvo un error de 5,27%.
Así mismo se determinó el calor latente de condensación, se coloca en
1 minuto el extremo del tubo dentro de la lata para que el vapor que
sale del tubo se condense, medimos esa cantidad de agua y luego
procedemos a introducir el extremo del tubo dentro de la lata pero con
un trozo de hielo en su interior, esperamos 1 minuto y medimos la
cantidad de agua que se encuentra en el interior con estos datos
calculamos el calor latente de condensación. Como resultado se obtuvo
un calor latente de condensación de 492,67 . Se obtuvo un error
de 8,76%.
 OBJETIVO:
Calcular experimentalmente el calor latente de fusión del hielo y el calor
latente de condensación del agua sin termómetro y sin balanza.
 EQUIPO:
Una lata pequeña
hielo
jeringa
reverbero
generador de vapor
Agua

3.  FUNDAMENTO TEÓRICO:
Se sabe que generalmente, la materia puede existir en estado o fase,
solido, liquido o gaseoso.
Los cambios de un estado a otro van acompañados de absorción o
desprendimiento de calor, pero la temperatura se mantiene constante.
Son profundas alteraciones de las fuerzas moleculares. En la fusión se
altera la regularidad de la conformación cristalina del sólido. En la
vaporización, las fuerzas moleculares se reducen a cero. Así, se
puede definir:
El calor de transformación o latente L, como la cantidad de calor
necesaria para cambiar el estado de un cuerpo, dividida por la masa
del cuerpo; es decir:
Esta definición es válida para los calores de fusión, congelación,
vaporización, condensación y sublimación.
Las temperaturas a las cuales ocurren los cambios de estado se
llaman puntos de fusión o congelación, puntos de ebullición o
condensación, etc.
Los calores de transformaciones y los puntos de fusión, ebullición,…
dependen de la presión.
No se debe olvidar que la definición de L se deduce el calor que
recibe un cuerpo de masa m, cuando se funde el totalmente.

4.  EXPERIMENTO:
a) Medición del calor de fusión del hielo.
Para este y el siguiente experimento, se debe congelar una lata medio
llena de agua y llevarla al laboratorio en el momento de la práctica. Es
responsabilidad de cada estudiante lograr este cometido.
En el laboratorio se debe poner a hervir agua (temperatura t de 92 a
100°C).
Con una jeringa retirar una cantidad de masa M de agua hirviendo y
verterla dentro de la lata con hielo, como se muestra en la figura 1
(antes de esta operación vaciar toda el agua que haya).
Después de algunos segundos, verter el agua que hay en la lata en un
recipiente y medir su volumen (con la jeringa), lo que nos da la masa
total M'. Por tanto, la masa de hielo fundido es
. Si L es el calor de fusión del hielo, se tiene:
b) Medición del calor de condensación del agua.
Poner a hervir el agua del generador. Cuando haya abundancia de
vapor (temperatura t de 92 a 100°C), colocar el extremo del tubo
dentro de una lata vacía, situada en agua fría, y empezar a
cronometrar. Después de cierto tiempo (1 minuto, por ejemplo) se
retira el tubo, y con una jeringa se mide el volumen del agua, de masa
M. (figura 2)
Colocar el tubo de vapor dentro de la lata con hielo (antes de esta
operación vaciar toda el agua que haya) y esperar el mismo tiempo
anterior (esto nos garantiza la misma cantidad de vapor). (figura 3)
Después de algunos segundos, verter toda el agua en un recipiente y
medir su volumen, de masa M'. La masa de hielo fundido es, por tanto,
m = M' - M. Si L es el calor latente de condensación, se tiene:

5.  PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:
1. Aseguramos de cumplir con las normas de seguridad dentro del
laboratorio ya que podríamos tener inconvenientes con la
realización de la práctica.
2. Con la explicación dada por el ingeniero procedemos a trabajar.
3. Realizamos los pasos dichos anteriormente.
4. Completamos la tabla de datos.
5. Realizamos los cálculos respectivos para medir el calor de fusión
del hielo y el calor de condensación del agua.
6. Escribimos las conclusiones.
7. Completamos las preguntas que se encuentran al final de la
práctica.
 TABLA DE DATOS:
Fusión del Condensación
hielo del agua
M (mm) 5±0,1 3,6±0,1
M’ 12,4±0,1 30±0,1
T 97±0,1 94±0,1
 CÁLCULOS:
Medición del calor de fusión del hielo.
M= masa del agua hirviendo
M’=masa del agua hirviendo + masa del hielo fundido
m= masa del hielo fundido

6. Medición del calor de condensación del agua.
M= masa del vapor de agua a temperatura ambiente
M’=masa del vapor de agua + masa del hielo fundido
m= masa del hielo fundido

7. Encuentre la diferencia relativa entre el valor teórico y el valor experimental del
calor de fusión del hielo. Utilice la diferencia % = (Teo - Exp)(100%)/Teo
Calor fusión del hielo= 80(cal/gr)
Encuentre la diferencia relativa entre el valor teórico y el valor experimental del
calor de condensación del agua. Utilice la diferencia % = (Teo - Exp)(100%)/Teo
Calor condensación del agua= 540(cal/gr)
 TABLA DE RESULTADOS:
Fusión del hielo Condensación del agua
M (mm) 5±0,1 3,6±0,1
M’ 12,4±0,1 30±0,1
m 6,4±0,2 26,4±0,2
T 97±0,1 94±0,1
L 75,78±3,96 492,67±5,16
 GRÁFICOS:
Figura 1 Figura 2 Figura 3

8.  DISCUSIÓN:
Tabla de datos: El mal uso que se da al equipo influye en nuestros
cálculos del calor latente o calor de fusión del hielo y el calor de
condensación del agua. La toma correcta de estos datos será importante
para la obtención de resultados con errores mínimos.
Cálculos: Aplicar correctamente las fórmulas y datos fue la clave para
que la práctica tenga éxito. Calculamos el calor de fusión del hielo y el calor
de condensación del agua, se obtiene valores aproximados lo que se puede
decir que los cálculos fueron los correctos.
Tabla de resultados: Terminando de realizar los cálculos, se procede a
completar la tabla. Comparando el valor teórico con el experimental. se
puede apreciar la aproximación de los calores latentes.
Observación: La correcta observación de estos experimentos, nos
llevarán a una correcta explicación de estos fenómenos.
Resultados: Como resultados tenemos la explicación de los fenómenos
que hemos observado.
 CONCLUSIONES:
 Se comprobó el principio de la conservación de la energía, el cual
establece que la energía total inicial de un sistema es igual a la
energía final total del mismo sistema.
 Afianzamos los conceptos de calor latente, fusión y condensación.
 Determinamos valores que fueron aproximadas a los resultados
esperados.
 Se obtuvo: (calor de fusión del hielo), su valor
teórico se aproxima al valor experimental hallado.
 Al calcular el valor del calor de fusión del hielo obtuvimos un 5,27%
de error comparado con el valor teórico.
 Se obtuvo: (calor de condensación del agua), su
valor teórico se aproxima al valor experimental hallado.
 Al calcular el valor del calor de condensación del agua obtuvimos un
8,76% de error comparado con el valor teórico.
 Los errores son aceptable y se puede decir que la práctica fue
desarrollada exitosamente.
 REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA:
Guía de Laboratorio de Física B.
Física Universitaria – Sears, Zemansky.
Valero, Michel (1994) Física Fundamental I.