Divulgación La física de las Velas (Cera)

[Dragon]

Saludos:

No sé bien si éste mensaje encaja bien aquí o si debería ir en otro apartado del foro, pues las dudas que busco aclarar no son, ni de lejos, del nivel que he leído en este subforo de Termodinámica...


Estoy intentando hacer un "ensayo" o artículo sobre la Física de las velas y para ello he querido desempolvar lo que en su día estudié (FP) sobre termodinámica... Para descubrir que el sr. Alzheimer ya ha comenzado a hacer mella en mí . Así que aquí estoy. Seguramente, si me lo permiten les haré muchas más preguntas al respecto de este tema, pero para comenzar, aquí les dejo mis primeras preguntas, por si tienen a bien ayudarme:

1º) Una primera duda que me surge es si es aplicable a las velas "el calor latente". Es decir, si el hielo al pasar a agua mantiene una temperatura constante (0º) hasta finalizar su conversión... ¿se puede decir que la cera (derretida) de una vela también mantiene su temperatura constante? (que correspondería a su temperatura de fusión, creo...).

2º) Dado que el calor específico de la cera de parafina es de 0,78Kcal/KgºC y la de la Cera es de 0,82Kcal/KgºC... ¿hay alguna forma de comparar cuantitativamente la diferencia de calor (o temperatura, no sé bien...) entre ambas?


Gracias,

Dragón

[Dragon]

Re: La física de las Velas (Cera)

Bueno, Yo voy haciéndome mis cálculos... Si alguien ve algo mal, agradecería las correcciones necesarias...


[FONT=Times New Roman]¿Cuánto calor absorve una gota de cera?¿y una de parafina?[/FONT]


[FONT=Times New Roman]La fórmula para conocer la cantidad de calor que absorve un cuerpo es:[/FONT]

[FONT=Times New Roman]Q= m x ce x (tf- ti) [/FONT]

[FONT=Times New Roman]Para efectuar esta comparativa, supondremos que la masa de cada gota es de 2gr. Como temperatura inicial, fijaremos una temperatura ambiente de 22ºC y, como temperatura final, la propia de fusión de cada uno de los materiales: Cera = 64ºC, Parafina = 52ºC).[/FONT]


[FONT=Times New Roman]Gota de cera:[/FONT]


[FONT=Times New Roman]Q= 0,002Kg x 0,82Kcal/kgºC x (64-22) = 0,002Kg x 0,82Kcal/kgºC x 42 = 0,0688Kcal[/FONT]



[FONT=Times New Roman]Gota de parafina:[/FONT]

[FONT=Times New Roman]Q= 0,002Kg x 0,78Kcal/kgºC x (52-22) = 0,002Kg x 0,78Kcal/kgºC x 30 = 0,0468Kcal[/FONT]

[FONT=Times New Roman]¿Voy bien?[/FONT]

[FONT=Times New Roman]Dragón[/FONT]

[Sartie]

Re: La física de las Velas (Cera)

1º) Una primera duda que me surge es si es aplicable a las velas "el calor latente". Es decir, si el hielo al pasar a agua mantiene una temperatura constante (0º) hasta finalizar su conversión... ¿se puede decir que la cera (derretida) de una vela también mantiene su temperatura constante? (que correspondería a su temperatura de fusión, creo...).

si se puede aplicar, de hecho se aplica siempre que haya un cambio de fase.

2º) Dado que el calor específico de la cera de parafina es de 0,78Kcal/KgºC y la de la Cera es de 0,82Kcal/KgºC... ¿hay alguna forma de comparar cuantitativamente la diferencia de calor (o temperatura, no sé bien...) entre ambas?

No se exactamente si habra una forma o no, lo mejor seria coger un termopar y ponerlo en la llama , pero tal y como estas haciendo ahora creo que vas bien. De todas formas, cuando la llama alcance una temperatura de 100ºC, tanto la cera como la parafina se volveran liquidas, pero, ¿como calcular la energia sobrante? no se si se podrá, ya que esa energia se utiliza para seguir aumentando la temperatura de la cera y de la parafina.

[Dragon]

Re: La física de las Velas (Cera)

Muchas gracias por su respuesta. Sr/Sra. Sartie...

Si no es molestia y siguiendo con mis dudas, quisiera saber si he aplicado bien las unidades de medida o he cometido algún error con ellas... en pocas palabras. ¿He resuelto bien mi ejercicio?

Sigo con mis cosas... cuando sepa qué preguntar, lo haré si me lo permiten...

Dragón

[Dragon]

Re: La física de las Velas (Cera)

Y sigo:

Si la cantidad de calor que acumula una gota de cera de 1 gr. es de 0,0688Kcal y la cantidad de calor que acumula una gota de parafina de 1 gr. es de 0,0468Kcal... ¿Aplicando una regla de tres podríamos conocer el porcentaje entre ambas?

Esto sería:

100__________ 0,0688 (cera)

x __________ 0,0468 (parafina)

Luego:

X= 0,0468 * 100 / 0,0688 = 68,02%

Por lo que podríamos decir que, por ejemplo,

¿la parafina acumula 31,98% (100-68,02)menos de calor

que la cera?


Dragón

[Sartie]

Re: La física de las Velas (Cera)

Y sigo:

Si la cantidad de calor que acumula una gota de cera de 1 gr. es de 0,0688Kcal y la cantidad de calor que acumula una gota de parafina de 1 gr. es de 0,0468Kcal... ¿Aplicando una regla de tres podríamos conocer el porcentaje entre ambas?

Esto sería:

100__________ 0,0688 (cera)

x __________ 0,0468 (parafina)

Luego:

X= 0,0468 * 100 / 0,0688 = 68,02%

Por lo que podríamos decir que, por ejemplo,

¿la parafina acumula 31,98% (100-68,02)menos de calor

que la cera?


Dragón

Sr. Sartie, pero para ti solo Señor .

En realidad no acumula calor, si no energia. Yo creo que con esto concluyes, sobre todo, que si enciendes una vela de parafina y otra de cera con una llama que este a la misma temperatura en ambos casos, es decir, la transmision de energia es igual, entonces se crearan mas gotas de parafina que de cera, ya que, como has calculado, el fundir una gota de parafina es menos costoso, energeticamente hablando, que fundir una gota de cera.
Por tanto, para que duren lo mismo ambas velas, tendras que tener mas cantidad de parafina que de cera.
Los numeros no los he revisado

[skynet]

Re: La física de las Velas (Cera)

hay un libro que quizás te pueda ayudar (no estoy segura puesto que no lo he leído, pero a juzgar por su título...):

"La historia química de una vela"

escrito ni más ni menos que por el propio Michael Faraday

saludos

[Dragon]

Re: La física de las Velas (Cera)

Muchas gracias señorita supernena. Desconocía que Faraday hubiese escrito ése libro. Y ya lo he solicitado a la biblioteca.

Seguiré...

Dragón

[juanchopancho95]

Re: La física de las Velas (Cera)

Hola Dragon, quisiera saber de que lugar obtuviste el valor del calor especifico de la cera???

[Richard R Richard]

Re: La física de las Velas (Cera)

http://www.sapiensman.com/conversion...especifico.htm
http://www.educamix.com/educacion/3_...f_internet.pdf

[juanchopancho95]

Re: La física de las Velas (Cera)

Hola richard quisiera saber de que manera calcular el calor latente de la cera?? o esta en tabla tambien. Gracias de antemano

[Alriga]

Re: La física de las Velas (Cera)

Hola richard quisiera saber de que manera calcular el calor latente de la cera?? o esta en tabla tambien. Gracias de antemano

Depende de la composición exacta de cada cera, pero puedes usar para el calor latente de fusión un valor medio de $210 \ kJ/kg$ , mira aquí, Cera

Saludos.

[juanchopancho95]

Re: La física de las Velas (Cera)

Si me pudieras pasar tablas en las cuales aparezcan los calores latentes de distintas sustancias te agradecería mucho.

- - - Actualizado - - -

Gracias alriga!!!

[Alriga]

Re: La física de las Velas (Cera)

Si me pudieras pasar tablas en las cuales aparezcan los calores latentes de distintas sustancias te agradecería mucho.

Hay muchísimas en la red, mira por ejemplo: https://www.google.es/search?q=tabla...HdxzB2sQsAQIGg

Saludos.

[Richard R Richard]

Re: La física de las Velas (Cera)

No esta en esas tablas,pero si en el enlace que te dio alriga .a quien aprovecho para saludarlo.

y un calor de fusión de 200-220 J/g

Elegir el valor medio 210 es buena estrategia para calcular con mínimo error.