Determinación de Propiedades Térmicas y Fundamentos de Termodinámica

Determinación del Punto de Fusión

Existen diversos métodos para determinar el punto de fusión de una sustancia:

• Método capilar: Se utiliza un dispositivo interno que proporciona calor y cuenta con tres orificios por los que se introducen los capilares con la muestra que se va a medir.
• Con tubo de Thiele: Consiste en llenar el tubo con el líquido y calentar por el asa, creando una corriente de flujo hacia el tubo principal. Esto permite una buena homogeneización del calor del líquido.
• Con aparato Fisher-Johns: Es un equipo formado por una platina horizontal pulida de un material buen conductor del calor, calentada por una resistencia eléctrica.

Otras Determinaciones Térmicas

Determinación del punto de reblandecimiento

Se define como la temperatura a la cual la sustancia puede fluir. Para ello, se debe disponer de un equipo para calentar la sustancia y permitir que resbale por una superficie.

Determinación del punto de gota

Es la temperatura a la cual cae la primera gota de un material desde una copa con un orificio.

Determinación del Punto de Ebullición

Es la temperatura a la cual se produce el cambio de estado líquido a gaseoso, momento en el que se genera una presión de vapor igual a la externa. Se puede determinar mediante:

• Tubo de ensayo: Se observa la formación de una hilera de burbujas en un capilar abierto por abajo y cerrado por arriba; el líquido se va calentando hasta llegar al punto de ebullición.
• Por destilación: Método para separar líquidos miscibles con diferentes puntos de ebullición, por medio de un cambio de estado y utilizando calor para la separación.

Puntos de Inflamación e Ignición

Punto de inflamación: Es la mínima temperatura a la cual se generan vapores suficientes para producir una inflamación al acercar una fuente de calor. El aparato para medirlo consiste en una cubeta sobre un bloque calefactor conectada a un termómetro.

Punto de ignición: Es la mínima temperatura a la que una sustancia (sólida, líquida o gaseosa) genera vapores suficientes para arder en combinación con el oxígeno del aire.

Conceptos Fundamentales de Termodinámica

• Entalpía: Expresa la energía en forma de calor que intercambia un sistema.
• Entropía: Representa el grado de desorden de un sistema.
• Calor: Magnitud de energía térmica que se transfiere de un cuerpo a otro que se encuentran a diferente temperatura; fluye siempre de un cuerpo de mayor temperatura a otro de menor.
• Capacidad calorífica: Es la cantidad de calor necesaria que hay que aportar a una sustancia para aumentar 1 ºC su temperatura.

Calorimetría

La calorimetría se encarga de medir la transferencia de calor de un cuerpo a otro basándose en los cambios de temperatura.

Constante calorimétrica

Se define como la cantidad de agua que absorbería la misma cantidad de calor que el calorímetro (equivalente del agua). Su fórmula se expresa como:

K = [m2 · CeH2O · (T2 - Te) - m1 · CeH2O · (Te - T1)] / [CeH2O · (Te - T1)]

Simplificando la expresión:

K = [m2 · (T2 - Te) - m1 · (Te - T1)] / (Te - T1)