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Termoquímica-Parte II

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  • 2 LABORATORIO TERMODINMICA QUMICA (PARTE II) UNI-FIGMM

    1 UNI-FIGMM

    UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERA

    FACULDAD DE INGENIERA GEOLGICA, MINERA Y METALRGICA

    LABORATORIO N2

    CURSO: Qumica II SECCIN: R

    TEMA: Termodinmica Qumica (Parte II)

    FECHA DE REALIZACIN: 15/04/15.

    FECHA DE ENTREGA: 22/04/15.

    DOCENTE: Lembi Castromonte, Reinaldo.

    GRUPO N 05

    INTEGRANTES:

    Cajavilca Yengle, Barry Luis. 20141206I Moreano Vargas, Kiomi Roxy. 20142682I

    Nestares Cndor, Edson Fabricio. 20142674F Ortiz Garca, Ricardo Adn. 20141060D

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    2 UNI-FIGMM

    NDICE

    1. Introduccin.. Pg.3

    2. Objetivos.... Pg.4

    3. Fundamento Terico... Pg.5

    4. Parte Experimental... Pg.9

    5. Cuestionario..... Pg. 12

    6. Observacines..... Pg.15

    7. Conclusiones.... Pg.16 8. Aplicaciones a la especialidad... Pg.17

    9. Bibliografa.. Pg.21

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    INTRODUCCIN

    A continuacin trataremos temas de gran importancia en el rea de la termodinmica como los son el calor de fusin y el calor de vaporizacin. Cada

    uno de estos trminos involucra procesos qumicos que se observan a diario en elementos como el agua, adems de sustancias propias de las plantas.

    El calor de fusin por definicin no es ms que la cantidad de energa necesaria para fundir un mol de una sustancia o de un elemento qumico. Esta definicin

    surge de la explicacin del fenmeno de fusin que resulta ser la transicin de un estado slido de la sustancia a un estado lquido.

    Para el caso del calor de vaporizacin lo podemos definir como la cantidad de calor necesaria para convertir cierto lquido a su temperatura de ebullicin en

    vapor a la misma temperatura; proceso inverso al de la condensacin. Este es un efecto muy parecido al que producen las plantas que transpiran

    permanentemente eliminando el agua en forma de vapor. El agua y las plantas por esta razn producen una sensacin de frescor.

    Para esta experiencia se emple una serie de procedimientos qumicos que nos permitieron recolectar informacin necesaria para el analisis del comportamiento

    trmico de sustancias y elementos.

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    OBJETIVOS

    Estudiar los cambios de temperaturas involucradas cuando el agua cambia

    de slido a lquido y de lquido a gas.

    Demostrar la existencia del calor de fusin para el agua, luego hallarlo con

    los datos obtenidos para compararlos con el valor de tabla.

    Demostrar la existencia del calor de vaporizacin para el agua, luego hallarlo

    con los datos obtenidos para compararlos con el valor de tabla.

    Analizar los procesos termodinmicos asociados a cambios de estados.

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    FUNDAMENTO TERICO

    CALOR LATENTE

    Calor latente se define como la cantidad de calor que necesita una sustancia

    para pasar del estado slido a lquido (calor de fusin) o de lquido a gas (calor de vaporizacin) sin cambio de temperatura. Latente en latn quiere

    decir escondido, y se llamaba as porque, al no notarse un cambio de temperatura mientras se produce el cambio de fase (a pesar de aadir calor), ste se quedaba escondido. La idea proviene de la poca en la que se crea que

    el calor era una sustancia fluida denominada calrica. Por el contrario, el calor que se aplica cuando la sustancia no cambia de fase, aumenta la temperatura y

    se llama calor sensible. Un sistema que consiste en formas slida y lquida de determinada sustancia, a

    una presin constante dada, puede estar en equilibrio trmico, pero nicamente

    a una temperatura llamada punto de fusin simbolizado a veces como . A esta

    temperatura, se necesita cierta cantidad de calor para poder fundir cierta cantidad del material slido, pero sin que haya un cambio significativo en su temperatura. A esta cantidad de energa se le llama calor de fusin, calor

    latente de fusin o entalpa de fusin, y vara segn las diferentes sustancias. Se denota por Lf.

    El calor de fusin representa la energa necesaria para deshacer la fase slida que est estrechamente unida y convertirla en lquido. Para convertir lquido en

    slido se necesita la misma cantidad de energa, por ello el calor de fusin representa la energa necesaria para cambiar del estado slido a lquido, y

    tambin para pasar del estado lquido a slido. El calor de fusin se mide en cal / g.

    Por ejemplo en el hielo:

    Al suministrarle calor al hielo, va ascendiendo su temperatura (calor

    especfico) hasta que llega a 0 C (punto de fusin del hielo), a partir de entonces, aun cuando se le siga

    aplicando calor, la temperatura no cambia (calor latente) hasta que se

    haya fundido del todo. Al ser fundido del todo obtendramos solamente liquido (agua), entonces la

    temperatura nuevamente empezar a aumentar (calor especfico) hasta

    llegar a 100 C (punto de evaporizacin del agua), a partir de entonces, aun cuando se le siga aplicando calor, la temperatura no aumentar (calor latente) hasta ser evaporizado

    totalmente; cuando sea evaporizado totalmente obtendramos solamente gas (vapor).

    http://es.wikipedia.org/wiki/Lat%C3%ADnhttp://es.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttp://es.wikipedia.org/wiki/Teor%C3%ADa_cal%C3%B3ricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Calor_sensiblehttp://es.wikipedia.org/wiki/Punto_de_fusi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Fusi%C3%B3n_(cambio_de_estado)http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Calor_latentehttp://es.wikipedia.org/wiki/Calor_latentehttp://es.wikipedia.org/wiki/Entalp%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Calorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Hielohttp://es.wikipedia.org/wiki/%C2%B0C
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    Observemos en la siguiente imagen:

    En el tramo AB observamos que

    hay cambio de temperatura por lo tanto es calor especfico.

    En el tramo BC observamos que no hay cambio de temperatura por lo tanto es calor latente.

    En el tramo CD observamos que hay variacin de temperatura por

    lo tanto es calor especifico.

    En el tramo DE observamos que

    no hay variacin de temperatura por lo tanto es calor latente.

    TIPOS DE CALOR LATENTE

    TIPO DE CALOR LATENTE CAMBIO DE ESTADO

    Vaporizacin Lquido - Gas

    Fusin Slido - Lquido

    Sublimacin Slido - Gas

    Condensacin Gas - Lquido

    Solidificacin Lquido - Slido

    Calor de vaporizacin

    Es la energa necesaria para cambiar 1 gramo de sustancia en estado lquida, al estado gaseoso en el punto de ebullicin.

    Esta energa rompe las fuerzas atractivas intermoleculares y tambin debe proveer

    la energa necesaria para expandir el gas. Siendo la cantidad de energa absorbida durante el proceso de

    evaporacin de un lquido en ebullicin. Cuando a una cierta cantidad de agua (u

    otro lquido) se le suministra calor, ste se invierte inicialmente en aumentar la temperatura del agua. Dicho aumento de temperatura viene determinado por el calor suministrado, la masa de agua, y la constante llamada calor especfico. Pero si la temperatura alcanza el punto de ebullicin del agua (Te 100C,

    dependiendo de la presin, y por tanto de la altitud, local), el agua hierve (entra

    en ebullicin) y se va transformando en vapor con mayor o menor rapidez segn la velocidad a la que se le est suministrando el calor. Mientras que dura la

    transformacin de lquido a vapor (cambio de fase), su temperatura permanece constante en Te, y la energa que se le suministra se invierte en transformar el lquido en vapor.

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    Por tanto, el paso de la fase lquida a la fase vapor

    requiere de un aporte de energa. La cantidad de energa Q necesaria para pasar una unidad de masa

    del estado lquido al estado vapor se denomina calor latente de vaporizacin, y normalmente se denota por la letra L. De esta manera, durante la ebullicin, la

    masa mide agua evaporada al suministrar una cantidad de calor Q vendr dada por la expresin:

    (1)

    Las unidades de L sern por tanto de J/Kg en el sistema

    SI, aunque tambin es frecuente usar cal/gr (1 J = 0,24 cal).

    Calor de fusin

    Se llama "calor de fusin", la energa necesaria

    para cambiar 1 gramo de sustancia en estado slido, a estado lquido, sin cambiar su temperatura.

    Esta energa rompe los enlaces de slidos, y queda una significativa cantidad, asociada con las fuerzas intermoleculares del estado lquido.

    Para que un slido pase al estado lquido debe

    absorber la energa necesaria a fin de destruir las uniones entre sus molculas. Por lo tanto, mientras dura la fusin no aumenta la temperatura. Por

    ejemplo, para fundir el hielo o congelar el agua sin cambio en la temperatura, se requiere un

    intercambio de 80 caloras por gramo, o 80 kilocaloras por kilogramo. El calor requerido para este cambio en el estado fsico del agua sin que exista variacin en la temperatura recibe el nombre de calor latente de fusin o

    simplemente calor de fusin del agua.

    Esto significa que si sacamos de un congelador cuya temperatura es de 6 C

    un pedazo de hielo de masa igual a 100 gramos y lo ponemos a la intemperie, el calor existente en el ambiente elevar la temperatura del hielo, y al llegar a 0 C y seguir recibiendo calor se comenzar a fundir.

    A partir de ese momento todo el calor recibido servir para que la masa de hielo se transforme en agua lquida. Como requiere de 80 caloras por cada gramo

    (ver cuadro), necesitar recibir 8.000 caloras del ambiente para fundirse completamente. Cuando esto suceda, el agua se encontrar an a 0 C y su temperatura se incrementar slo si se contina recibiendo calor, hasta igualar

    su temperatura con el ambiente.

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    VALORES DE CALOR LATENTE DE ALGUNAS SUSTANCIAS

    En el cuadro siguiente se dan algunos valores del calor latente de fusin para

    diferentes sustancias.

    SUSTANCIA cal/gr.

    Agua 80

    Hierro 6

    Cobre 42

    Plata 21

    Platino 27

    Oro 16

    Mercurio 2,8

    Plomo 5,9

    En el cuadro siguiente se dan valores del calor latente de vaporizacin de

    algunas sustancias.

    SUSTANCIA cal/gr.

    Agua 540

    Nitrgeno 48

    Helio 6

    Aire 51

    Mercurio 65

    Alcohol etlico 204

    Bromo 44

    RELACIN DE CANTIDAD DE CALOR CON CALOR LATENTE

    Q = m Donde:

    Q: cantidad de calor (caloras)

    m: masa (gramos) : Calor latente (caloras/gramos)

    UNIDADES DEL CALOR LATENTE

    Cal/ gr: caloras entre gramo.

    J/kg: joule entre kilogramos.

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    PARTE EXPERIMENTAL

    EXPERIMENTO N1: Determinacin del calor latente de fusin del hielo. Antes de iniciar la determinacin del calor latente de fusin del hielo, determine

    la capacidad calorfica del calormetro, de acuerdo al procedimiento explicado en la prctica N1 y use el valor de dicha constante del calormetro (C) en sus

    clculos correspondientes.

    Asegrese de que el hielo en trozos est a 0C. Para ello ponga sobre un

    papel filtro doblado, tres o cuatro veces, unos trozos de hielo; si estos empapan el papel es seal de fusin, lo que asegura la temperatura de 0C.

    Prepare el calormetro con 50 ml de agua (1 ml de H2O = 1 g de H2O)

    ligeramente tibia (40 - 50 C). La cantidad de agua debe medirse cuidadosamente con la probeta.

    NOTA: Desde el principio hasta el final del experimento, es necesario agitar constantemente con movimientos suaves y completos, puesto que la temperatura debe ser la misma en todo el calormetro. Hay que agitar con violencia para evitar que cantidades indebidas de energa mecnica se convierta

    en calor.

    Observe y anote la temperatura del calormetro (T1).

    Ponga en el calormetro algunos trozos de hielo.

    Tape el calormetro, dejando dentro el agitador y el termmetro.

    Mueva con el agitador suavemente hasta que todo el hielo se haya fundido.

    Observe atentamente la temperatura final del equilibrio y anote (Tf).

    Mida el volumen total contenido en el calormetro, deduciendo de dicho valor los 50 ml de agua iniciales que se pusieron, se obtendr la masa de hielo

    fundido.

    Datos:

    SUSTANCIA PRUEBA 1 PRUEBA 2

    Equivalente en agua del calormetro 28 cal/C 28 cal/C

    Masa inicial de agua en el calormetro 50 g 50 g

    Masa final de agua en el calormetro 83 g 68 g

    Temperatura inicial del agua en el calormetro 50 C 48 C

    Temperatura final de equilibrio 11 C 28 C

    Masa de hielo fundido 33 g 18 g

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    CLCULOS:

    PRUEBA 1

    Calor ganado por la masa de hielo: Qg = Q1 + Q2

    Calor de fusin de hielo: Q1 = (33 g).L

    Calor para elevar la temperatura de 0C a la temperatura de equilibrio:

    Q2 = (33 g).(1 cal/g.C).(11C 0C) = 363 cal

    Entonces: Qg = (33 g).L + 363 cal

    Calor perdido por el agua en el calormetro:

    Qp = (50 g).(1 cal/g.C).(11C 50C) + (28 cal/C).(11C 50C)

    Qp = - 3042 cal

    Por ltimo:

    Qg + Qp =0

    (33 g).L + 363 cal 3042 cal = 0

    L = 81,1 cal/g

    PRUEBA 2

    Calor ganado por la masa de hielo: Qg = Q1 + Q2

    Calor de fusin de hielo: Q1 = (18 g).L

    Calor para elevar la temperatura de 0C a la temperatura de equilibrio:

    Q2 = (18 g).(1 cal/g.C).(28C 0C) = 504 cal

    Entonces: Qg = (18 g).L + 504 cal

    Calor perdido por el agua en el calormetro:

    Qp = (50 g).(1 cal/g.C).(23C 48C) + (28 cal/C).(23C 48C)

    Qp = - 1950 cal

    Por ltimo:

    Qg + Qp =0

    (18 g).L + 504 cal 1950 cal = 0

    L = 80,3 cal/g

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    EXPERIMENTO N2: Determinacin del calor latente de vaporizacin.

    Vierta en el calormetro 50 ml

    Deje estabilizar la temperatura de esa masa de agua dentro del calormetro

    y anote su valor como T1.

    Mientras tanto, llene con agua tibia hasta la mitad del matraz de destilacin,

    aadiendo un trocito de porcelana porosa para evitar una ebullicin tumultuosa.

    de vapor, se termina el montaje del equipo introduciendo el tubo de desprendimiento en el calormetro.

    A la vez que se agita suavemente (con el mismo termmetro) el agua en el calormetro, SE OBSERVA EL TERMMETRO y cuando la temperatura del calormetro haya subido unos 20C o 25C con respecto a la temperatura T1,

    se le retira del desprendimiento de vapor y se anota la temperatura a la que haya quedado como T2.

    En ese momento se debe apagar el mechero para evitar sorpresivos y enojosos succionamientos por falta de presin. El matraz se enfriar por s

    solo.

    Mida cuidadosamente el VOLUMEN DE AGUA que contiene el calormetro deduciendo de este volumen los 50 ml iniciales que se agregaron al mismo,

    se obtendr la masa del vapor.

    Datos:

    SUSTANCIA PRUEBA 1

    Equivalente en agua del calormetro (C) 28 cal/C

    Masa inicial de agua en el calormetro (m1) 50 g

    Temperatura inicial del agua en el calormetro (t1) 28 C

    Temperatura de ebullicin del agua (t2) 98 C

    Temperatura final de equilibrio (tf) 51 C

    Masa final de agua en el calormetro (mt) 53 g

    Masa de vapor de agua condensada (m2) 3 g

    Clculos:

    Reemplazando datos:

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    CUESTIONARIO

    1. Cul es el calor latente de Fusin que obtuvo experimentalmente?

    Lf = 80,3 cal/g 2. Cul es el error absoluto y cual es el error relativo de la determinacin?

    Error Absoluto:

    EAB = x 100 = 100.375%

    Error Relativo:

    ER = = 0.375%

    3. Cul es el calor latente de vaporizacin que obtuvo experimentalmente?

    Lv = 551 cal/g

    4. Cul es el calor latente de vaporizacin que obtuvo experimentalmente?

    Error Absoluto:

    EAB = x 100 = 102.037%

    Error Relativo:

    ER = = 2.037%

    5. Por qu el hielo debe estar en la temperatura 0C de equilibrio antes de ser colocado en el calormetro?

    En primer lugar porque si tenemos otra temperatura del hielo entonces el calor latente

    de fusin nos saldra ms alejado de lo real adems si est debajo de 0C y entonces

    ese calor perdido har que el calor latente salga mayor ocasionando un error, es por

    eso que se necesita otra forma de calcular el calor latente.

    6. Existe algunas diferencias, si el agua se pasa antes o despus de calentarla?Por qu?

    S, existe diferencia puesto que en el primer peso es mayor que el segundo, el agua se

    escapa en forma de vapor gracias a su energa cintica, hay calor que se desprende y por tanto se reduce su masa.

    7. Si el hielo estuviera inicialmente a -5C, escriba las ecuaciones de balance trmico

    necesarias para encontrar el calor latente de fusin?

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    8. Qu termmetro se usa para conseguir una escala patrn de temperatura?

    En la fsica la nocin de temperatura queda definida a partir de conceptos

    termodinmicos y por eso la llamamos temperatura

    termodinmica. Ella es reconocida como una de las siete magnitudes de base del Sistema Internacional de Unidades (SI).

    La medicin de la temperatura termodinmica es compleja,

    requiere de mucho tiempo de realizacin y la repetibilidad que

    se consigue con un termmetro que mide temperatura

    termodinmica, por ejemplo, con el mejor termmetro de gas,

    es mayor que la que se obtiene con un termmetro de

    resistencia. Dado que para la mayora de las aplicaciones resulta

    ms importante la facilidad de uso y la reproducibilidad se utiliza

    una escala prctica como lo es la Escala Internacional de

    Temperatura de 1990.

    9. Qu es equivalente en agua de un calormetro?

    Es aquella cantidad de agua que es capaz de absorber o disipar la misma cantidad de

    calor que un calormetro, experimentando el mismo cambio de temperatura, que no es

    otra cosa que una masa de agua hipottica que intercambiar la misma cantidad de calor

    que dichos elementos.

    10. Cmo nos alcanza el calor del sol?

    El calor puede transferirse de un lugar a otro por tres

    mtodos diferentes: conduccin en slidos,

    conveccin en fluidos (lquidos o gases) y radiacin a

    travs de cualquier medio transparente a ella. El

    mtodo elegido en cada caso es el que resulta ms

    eficiente. Si hay una diferencia de temperatura el calor

    siempre viajar del lugar ms caliente al ms fro.

    Tanto la conduccin como la conveccin requieren la

    presencia de materia para transferir calor. La radiacin es un mtodo de transferencia

    de calor que no precisa de contacto entre la fuente y el receptor del calor.

    Podemos sentir el calor del Sol aunque no podemos tocarlo. El calor se puede transferir

    a travs del espacio vaco en forma de radiacin trmica. Esta, conocida tambin como radiacin infrarroja, es un tipo de radiacin electromagntica (o luz).

    La radiacin es por tanto un tipo de transporte de calor que consiste en la propagacin

    de ondas electromagnticas que viajan a la velocidad de la luz. No se produce ningn

    intercambio de masa y no se necesita ningn medio.

    Los objetos emiten radiacin cuando electrones en niveles de energa altos caen a

    niveles de energa bajos. La energa que se pierde es emitida en forma de luz o radiacin

    electromagntica. La energa absorbida por los tomos hace que sus electrones "salten"

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    a niveles de energa superiores. Todos los objetos absorben y emiten radiacin. Cuando

    la absorcin de energa est equilibrada con la emisin, la temperatura del objeto

    permanece constante. Si la absorcin de energa domina, la temperatura del objeto

    aumenta, si la emisin domina, la temperatura disminuye.

    11. Por qu son plateadas las paredes de un termo?

    El termo utiliza tres tipos de aislamiento:

    Convenccin: Se trata de la transmisin de calor de un espacio a otro en un medio

    fludo. Como el termo es un recipiente dentro de otro y entre los dos hay un espacio

    vaco, este tipo de transmisin no se da.

    Conduccin: forma directa de transmisin de calor de un objeto a otro. Como el

    material que se utiliza es de pobre transmisin de calor (Vidrio), este tipo de

    transmisin apenas se produce.

    Radiacin: Es la propagacin de energa a travs de ondas electromgneticas a travs

    del vaco o un medio material.

    Como el termo tiene acabado en espejo, el calor rebota y regresa al medio de donde

    procede, por eso no se escapa. Como sabemos, los espejos tienen color platino sobre

    los cuales se pone vidrio y esto tiene una propiedad de reflexin, justamente los termos

    trabajan bajo estas condiciones con un acabado en espejo cuya propiedad reflexiva hace que el calor rebote y regrese al medio de donde procede, por eso el calor no se escapa.

    12. Cul es el calor especfico del hielo?

    Los calores especficos dependen levemente de la temperatura a la que se halle el

    cuerpo. Los valores consignados son promedios. Para el hielo se utiliza el valor aproximado 0.5 cal/gr C.

    13. Cul es el calor especfico del agua?

    El calor especfico del agua vara con la

    temperatura. En la figura se ha

    representado la variacin del calor

    especfico del agua entre las

    temperaturas de 0 y 100 C,

    manteniendo la presin constante de 1

    atmsfera. Se puede observar que el

    valor es 1 en las proximidades de 15 C,

    debido a las forma escogida para

    definir la unidad de calor. Para el agua

    lquida se utiliza el valor aproximado 1 cal/gr C.

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    OBSERVACIONES

    Al agregar el hielo al calormetro este cambia de estado rpidamente; esto lo

    notamos al agitar el agua con el termmetro.

    Se asume que la temperatura del hielo usado es 0 C; esto queda evidenciado en el cambio de estado del mismo al estado lquido durante su medicin.

    La masa y el volumen de hielo usado se calcula por diferencia como mtodo para minimizar el error de medicin. Adems notamos que la masa y el

    volumen no son numricamente iguales debido a que la densidad del hielo es menor al agua lquida; es decir es menor que la unidad.

    La fusin del hielo tardo ms del esperado, debido a que el agua se encontraba ligeramente tibia.

    La agitacin se realiz suavemente para que la energa mecnica no se

    convierta en calor.

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    CONCLUSIONES

    Se comprueba que mientras hay cambio de estado en una sustancia, esta no vara su temperatura.

    Se concluye que la temperatura de fusin del agua es de 0 C

    Sabemos que la LFUSIN del H2O es tericamente 80cal/g; sin embargo, experimentalmente hemos btenido 81.1 cal/g en la primera prueba y 80.3

    cal/g lo que comprueba el margen de error en todo procedimiento experimental.

    Experimentalmente se concluy que el calor latente de fusin del agua se aproxima al valor terico que es 80 cal/g.

    En el experimento corroboramos, con un pequeo margen de error que el calor latente de vaporizacin del agua es de 540 cal/g.

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    APLICACIONES A LA ESPECIALIDAD

    La termodinmica en nuestra especialidad se puede usar en los diagramas de

    fases de los minerales, tambin en metamorfismo, con la regla de las fases. DIAGRAMA DE FASES

    Se denomina diagrama de fase a la representacin grfica de las fronteras entre diferentes estados de la materia de un sistema, en funcin de variables elegidas

    para facilitar el estudio del mismo.

    ESTABILIDAD, ENERGA DE ACTIVACIN Y EQUILIBRIO

    Los minerales son estables dentro de una gama de variables fsicas y qumicas.

    Sobrepasadas estos lmites se transforman en otros minerales (o se funden o disuelven). Las principales variables de las que depende la estabilidad de un mineral son:

    La Temperatura

    Modifica las redes cristalinas.

    Llega a fundirlos si es muy elevada.

    Facilita las reacciones qumicas con compuestos prximos y la difusin de iones en las redes cristalinas.

    La Presin

    Modifica la red cristalina haciendo minerales ms densos.

    Recristaliza algunos minerales.

    TEMPERATURA

    Provee la energa para las reacciones qumicas, es el principal agente del

    metamorfismo. El aumento de la temperatura es producido por: Gradiente

    Geotrmico (30C/Km.), Intrusiones gneas, Desintegracin radioactiva (flujo de

    calor), Friccin tectnica, Convecciones del manto.

    Consecuencias del aumento de la temperatura:

    Mayor energa de activacin para la recristalizacin de los minerales.

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    Al aumentar la temperatura la difusin de los iones es ms eficiente.

    Los minerales que contiene componentes voltiles (H2O, CO2) son menos estables y se produce la prdida de estos componentes, por lo que los

    minerales recristalizados son menos ricos en voltiles.

    Al aumentar la temperatura el material rocoso adquiere un comportamiento

    viscoplstico que produce cambios en la textura de las rocas y deformacin por la accin de esfuerzos dirigidos.

    PRESIN

    El aumento de la presin es producido por: Fuerzas no direccionales:

    Presin hidrosttica (columna de agua) o presin uniforme, produce cambios en el volumen del material.

    Presin litosttica (presin de confinamiento >275 Kbar/Km.

    Presin de poros (fluidos). Local, por salida de fluidos. Fuerzas direccionales:

    Presin dirigida o presin de cizalla, produce cambios en la forma del material.

    Consecuencias del aumento de la presin:

    Al aumentar la presin, los minerales presentes en las rocas estn sujetos a esfuerzos que tienden a comprimirlos, como consecuencia ocurre la recristalizacin en estructuras atmicas ms compactas o ms empacadas y de

    mayor densidad en comparacin al mineral original. Por efecto de la presin los minerales de las rocas son comprimidos.

    La mayor evidencia del efecto de la presin durante el metamorfismo son los minerales orientados.

    ENERGA DE ACTIVACIN DE MINERALES

    La energa de activacin suele utilizarse para denominar la energa mnima

    necesaria para que se produzca una reaccin qumica dada. Para que ocurra una reaccin entre dos molculas, stas deben colisionar en la orientacin

    correcta y poseer una cantidad de energa mnima. La relacin entre la energa de activacin (Ea) y el incremento de la entalpa de

    .

    El punto de mayor energa representa el estado de transicin.

    Con un catalizado, la energa requerida para que la reaccin entre

    en el estado de transicin disminuye, por lo tanto, la energa necesaria para iniciar la energa

    tambin disminuye.

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    19 UNI-FIGMM

    COMPONENTES

    Los diagramas de estabilidad mineral, o de fases, que nos interesan en el campo de la

    Mineraloga son aquellos en que todas las fases estn en estado slido. Componentes son el nmero mnimo de

    entidades qumicas necesarias para definir las composiciones de todas las fases de un

    sistema. En funcin del nmero de componentes

    podemos distinguir:

    DIAGRAMAS DE UN COMPONENTE

    Los diagramas de un nico componente representan los campos de estabilidad

    en funcin de P y T de las fases polimrficas de un determinado compuesto.

    Grafito: C

    Sistema : Hexagonal

    DIAGRAMAS DE DOS COMPONENTES

    En este tipo de diagramas se representa

    normalmente en el eje de abscisas la composicin del sistema y en ordenadas la temperatura.

    Solucin slida completa entre dos miembros extremos: Las fases minerales

    puras se denominan A y B y presentan una temperatura de fusin TA y TB respectivamente.

    PLAGIOCLASA

    Tomemos como ejemplo el sistema Albita-Anortita, que describe el

    comportamiento de las plagioclasas en procesos de cristalizacin magmtica.

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    SERIE

    DEL OLIVINO ENTRE FORSTARITA Y FAYALITA

    Sistema Forsterita-Fayalita, que describe el comportamiento del olivino en procesos de

    cristalizacin magmtica. El olivino forma una solucin slida completa con sustitucin isovalente, es decir,

    una aleacin natural en la cual el Mg y el Fe bivalentes.

    Olivino

    Forstarita

    CLASE Silicatos

    SUBCLASE Nesosilicatos

    SISTEMA

    CLASE Silicatos

    SUBCLASE Tectosilicatos

    SISTEMA

    Fayalita

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    BIBLIOGRAFA

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    Graw Hill; Mxico; 2007