Entalpía de combustión – calorimetría con mechero de alcohol, energía de los alimentos, bomba calorimétrica y comparación de combustibles
QuímicaEnergética y termodinámicaEdades 15–16
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Inicia sesión para usarPráctica virtual: quema metanol, etanol, propan-1-ol, butan-1-ol y pentan-1-ol en un mechero de alcohol bajo una lata de cobre con agua, pesa el mechero antes y después, lee la temperatura máxima y calcula q = mcΔT, n = Δm/M y ΔcH = −q/n. Compara con los valores de tablas (−726 a −3329 kJ/mol) para cuantificar las pérdidas de calor y la tendencia de unos −654 kJ/mol por grupo CH₂. Otras vistas queman una muestra de alimento bajo un tubo de ensayo, calibran eléctricamente una bomba calorimétrica (CF = VIt/ΔT) y comparan la energía específica, la densidad energética y el CO₂ emitido por diésel, biodiésel, gasolina, bioetanol, gas natural, biogás e hidrógeno.
Lección: Entalpía de combustión de los alcoholes – práctica de calorimetría y energía de los combustibles
Qué muestra
Esta práctica virtual mide la entalpía de combustión de los cinco primeros alcoholes de cadena lineal. El alumnado pesa un mechero de alcohol, calienta una lata de cobre con agua unos 20 °C, anota la temperatura máxima y calcula ΔcH con q = mcΔT y n = Δm/M. Los resultados suelen llegar solo al 40–70 % de los valores de tablas, lo que abre el debate sobre pérdidas de calor, combustión incompleta y posibles mejoras. Una tabla de resultados, repeticiones y una gráfica de ΔcH frente a la longitud de cadena muestran el cambio constante por grupo CH₂. Otras vistas: energía de los alimentos, bomba calorimétrica y comparación de combustibles.
Cómo usarla
Elige un Combustible, la masa de Agua y la Distancia a la llama, y marca la pantalla cortavientos o la tapa si quieres. Pulsa Encender y luego Apagar cuando la temperatura haya subido unos 20 °C; espera al máximo y pulsa Registrar. Repite y cambia de combustible para completar la tabla y la gráfica. Usa Velocidad para ir más rápido y Serie de datos para reproducir los mismos resultados. Las otras vistas permiten quemar alimentos, calibrar la bomba o comparar combustibles.
Parámetros que puedes cambiar
- Vista Mechero: alcoholes, Quemar un alimento, Bomba calorimétrica, Comparar combustibles
- Combustible (alcohol) metanol, etanol, propan-1-ol, butan-1-ol, pentan-1-ol
- Masa de agua en la lata de cobre 50–250 g
- Distancia de la llama a la base de la lata 1–8 cm
- Usar pantalla cortavientos
- Tapar la lata
- Incluir el calor absorbido por la lata de cobre
- El alumnado calcula (ocultar resultados)
- Serie de datos (reproduce las mismas medidas) 1–999
- Muestra de alimento cacahuete, media nuez de anacardo, trozo de patata frita, nube (malvavisco)
- Magnitud comparada Energía específica (MJ/kg), Densidad energética (MJ/L), CO₂ emitido por MJ
Preguntas para explorar
- ¿Por qué la entalpía de combustión medida con un mechero de alcohol es mucho menor que el valor de tablas?
- ¿Cuánto cambia ΔcH por cada grupo CH₂ adicional, y por qué ese cambio es casi constante?
- ¿Por qué una bomba calorimétrica da resultados mucho más cercanos a los de tablas que una lata de cobre?
