Química / Termoquímica / Principios y Exploración
Curvas de calentamiento y cambios de estado: principios y exploración
Aunque la temperatura se mantenga constante durante el calentamiento, esto no significa que no se suministre energía. Cambie la masa de agua, la producción de calor y la cantidad de calor aportado para observar todo, desde el calentamiento del hielo hasta los cambios en su estado. Este es un experimento de curva de calentamiento que distingue entre el calor usado para aumentar la temperatura y el calor latente usado para fundir y vaporizar.
¿Cómo funciona?
La sección horizontal no es una sección donde desaparece el calor, sino una sección utilizada para cambios de estado.
Q = mcΔT · Qfusión = mLf · Qvaporización = mLv
Prueba esta investigación
- −20 °C Empezar con hielo y añadir calor. El poder calorífico objetivo está limitado a 120 °C. El tiempo se calcula en función de las calorías/producción objetivo y se reproduce al doble de velocidad durante 10 segundos.
- Registramos 309,4 kJ en total y 20 kJ durante la fusión. Verifique la temperatura y la relación de condiciones.
- Cambie solo la masa a 200 g o cambie la salida a 1000 W. La salida cambia el tiempo necesario en lugar de la temperatura alcanzada para la misma cantidad de calor.
Interpretación de resultados
¿Para qué se utiliza el calor de entrada en la sección horizontal de 100 °C de la curva de calentamiento?
En la sección de calor latente, la relación de estados cambia y la temperatura permanece constante. Después de la evaporación, la temperatura del vapor de agua vuelve a subir.
Supuestos y limitaciones
Fuente: Valores estándar de propiedad física (valores redondeados para fines educativos). Un tipo de agua, presión constante 1 atm, c hielo = 2,09, c agua = 4,18, c vapor = 2,01 J/(g·K), calor de fusión 334 J/g, calor de vaporización 2260 J/g. El calor específico es constante, no hay pérdida de calor y permanece vapor de agua en el sistema. Se omiten los cambios de presión reales, el sobrecalentamiento, el sobreenfriamiento y las pérdidas por evapvía respiratoria. El espaciado de partículas es un diagrama esquemático.