SUPERFICIE FRENTE
A LA VELOCIDAD DE EVAPORACIÓN:
PREGUNTA DE
INVESTIGACIÓN:
¿Cómo afecta la
superficie a la velocidad de evaporación?
Para
comenzar a entender esta práctica, hacen falta una serie de definiciones las
cuales nos ayudarán posteriormente al entendimiento adecuado de este ejercicio,
primero hace falta saber algo primordial, como es la evaporación:
Llamamos
evaporación cuando las partículas pasan del estado líquido al gaseoso por haber
adquirido suficiente energía cinética para escapar, decimos que se ha producido
un cambio de estado líquido-gas. La evaporación
es un fenómeno superficial, es decir las partículas de la superficie del
líquido pueden adquirir suficiente energía cinética y escapar. Por ejemplo,
cuando nos ponemos alcohol en la mano notamos frío debido a que las moléculas
de alcohol toman de nuestra piel la energía suficiente para pasar al estado
gaseoso.
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|
Por otro lado, llamamos superficie a la
parte externa de un cuerpo, es decir, el contorno a través del cual se puede
saber el espacio que ocupa en el espacio circundante y que, además, lo separa
del mismo. Trabajaré con estos dos factores durante mi práctica, pero no por
separado, han de tener algún tipo de relación por la cual reaccionar. La
relación entre ambas es que teniendo en cuenta que trabajaré con la temperatura
ambiente, cuanta más amplia es la superficie, más repartidas estarán sus
partículas y con ello todas estarán por igual en contacto con el sol y su
evaporación será más rápida. Por otro lado, si nos encontramos dicho líquido en
un recipiente cilíndrico, se evaporarán las de la zona superior y cuando estas
están evaporadas pasan a las de un nivel inferior.
Como
vemos hay menos cantidad de partículas en la zona la cual se evaporará primero
por lo que tendrá que irse evaporando e ir avanzando, lo cual es un proceso más
lento.
En este dibujo vemos representado un cuenco y los
puntos serían los átomos como vemos hay más cantidad esparcida por lo que se
evaporan más partículas en menos tiempo.
Todas
estas relaciones están sostenidas por una teoría, la cinética de la materia la
cual dice:
1.
La materia está formada por partículas muy pequeñas.
2.
Están en contínuo movimiento. La velocidad media varía según el estado físico.
En los gases la velocidad de traslación es grande y en los sólidos sólo
hay movimiento de vibración.
3.
Hay fuerzas de cohesión entre partículas aunque su intensidad varía desde los
sólidos (muy intensas) a los gases (muy débiles).
4.
La distancia entre partículas varía según el estado físico. En los sólidos muy
juntas y en los gases muy separadas.
Finalmente,
para saber sobre que estamos trabajando, es necesario definir a la velocidad de
evaporación: llamamos velocidad de evaporación a la velocidad que tarda
un líquido en transformarse de este estado al estado gaseoso
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Variables:
-
Variable
independiente: en este caso, es la superficie la cual
medimos mediante las fórmulas necesarias (rectángulo L*L ya circulo PI*r2)
-
Variable
dependiente: se trata de la velocidad de evaporación, y la
medimos con un cronómetro y lo expresamos en segundo (s) o en minutos (min).
- Variables
controladas: la cantidad de líquido, lo mediré con una
probeta. La temperatura ambiente, con un termómetro.
Materiales:
-
Cinco recipientes
de distinto tamaño
-
Probetas
-
Vasos de
precipitados
-
Acetona
-
Un peso
- Cronómetro
- Termómetro
- Pipetas
|
Método:
-
Lo primero antes de todo hay que comprobar que tenemos las batas de
laboratorio puestas y asegurarnos de que tenemos todos los materiales antes
de empezar con el experimento.
-
Coger cinco recipientes con distinta superficie.
-
- Calcular
su superficie y ordénalos de mayor a menor superficie.
-
- Posteriormente
coge los recipientes ya ordenados y haz el siguiente proceso para cada uno de
ellos:
-
- Medir 20 ml de
acetona
-
- Pon el
recipiente sobre el peso y apunta la masa de dicho recipiente sin el líquido,
después vierte el líquido y apunta su peso con el líquido meter el recipiente
con la acetona en un baño de agua a 50 Cº y cronometrar 5 minutos.
- - Posteriormente pesarlo, y el resultado restarlo a
lo que pesaba el recipiente y así poder ver cuánto ha perdido.
|
Cálculos:
Para calcular el porcentaje de evaporación, debemos
utilizar la siguiente formula:
%:
Superficie 1:
: 1.8 %
Superficie 2:
: 1.6 %
Superficie 3:
: 1.2 %
Superficie 4:
: 1.1 %
Superficie 5:
:0.2 %
TABLA:
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PESO INICIAL (gr)
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PESO FINAL (gr)
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Superficie (cm de diámetro)
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Velocidad de evaporación (min)
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Superficie 1
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14.57
|
13.85
|
11.9
|
5
|
|
Superficie 2
|
15.06
|
13.85
|
10
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5
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|
Superficie 3
|
15.32
|
14.39
|
7.7
|
5
|
|
Superficie 4
|
15.32
|
14.45
|
5.2
|
5
|
|
Superficie 5
|
15.35
|
15.13
|
2.4
|
5
|
GRÁFICO:
Conclusión:
Nosotros
hemos llegado a la conclusión de que cuanto más grande sea el recipiente donde
vamos a vertir la sustancia más rápido se evaporará, ya que cuanto más ancha
sea la superficie hay más partículas en contacto con el exterior y eso hace,
que se evapore más rápido.
Evaluación:
Nuestra evaluación se divide en varias partes:
Los puntos que hemos hecho bien han sido los
siguientes
- Una de las cosas que
hemos hecho bien ha sido pesar los recipientes donde hemos echado la
acetona y también hemos pesado el recipiente después de que estuviera en
el baño y eso nos ha salido bastante bien
- Otra cosa que hemos hecho bien ha sido hacer los cálculos, aunque
al principio no entendíamos algunas cosas pero al final nos salió bien los
resultados.
Los pasos que hemos hecho mal del experimento han
sido:
- Nos hemos pasado
echándole o no le hemos puesto la suficiente acetona al recipiente,
por eso algunas veces nos daban datos sin lógica.
- En la última cosa que hemos hecho mal ha sido que nos pasamos de
los 5 min cuando los recipientes estaban en el baño.
Para mejorar los pasos haremos lo siguiente:
- Para corregir lo que hemos hecho con el primer problema, la próxima
vez tendremos más cuidado al echar y al medir la sustancia y la mediremos
con una pipeta para tener los valores exactos.
- Por último para corregir lo de que se nos pasó el tiempo, pues la
próxima vez estaremos más atentos y nos pondremos una alarma para que nos
avise cuando ya haya pasado el tiempo.
Referencias:
-
Quimica.laguia2000.com.
(2016). Ebullición de un líquido puro | La Guía de Química. [online] Available at:
http://quimica.laguia2000.com/conceptos-basicos/ebullicion-de-un-liquido-puro
[Accessed 10 Nov. 2016].
-
Ciclohidrologico.com.
(2016). Evaporación - Ciclo hidrológico (del agua). [online] Available at:
http://www.ciclohidrologico.com/evaporacin [Accessed 10 Nov.2016].
-
Buenas Tareas.
(2016). Liquidos Puros - Trabajos de investigación - Muffinliciouss. [online] Available at:
http://www.buenastareas.com/ensayos/Liquidos-Puros/7609365.html [Accessed 10
Nov. 2016].
-
TCM, l. &
Digital, L. (2016). TCM, la teoría cinética de la materia - Naukas. Naukas. Retrieved 14 December 2016, from http://naukas.com/2012/09/03/tcm-la-teoria-cinetica-de-la-materia/
- (2016). Retrieved 14 December 2016,
from
http://www.educa2.madrid.org/web/educamadrid/principal/files/edb6467c-dc36-42e4-a245-9409477b5a81/Apliaciones_Didacticas/materia_cinetica/teora_cintica_de_la_materia.html
