UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PANAMÁ SEDE REGIONAL DE CHIRIQUÍ FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS COMPUTACIONALES
LABORATORIO DE INTRODUCCION A LA QUIMICA EXPERIMENTO No. 7 LEY DE BOYLE Laboratorio presentado por: Jose Batista 4-793-1176 Lilineth Stonestreet 4-762-431 Tony Zhu Ling 8-894-1607 Asesor: Wilfredo Tejeira C.
Fecha de entrega: 26 de octubre de 2016. RESUMEN
En este experimento utilizamos 6 ladrillos con 6 pesos distintos, una jeringa con aire y otra con gas de cocina las 2 deben estar tapadas para que no se le salga el gas e aire, para hacer la tabla 1 del experimento pusimos la jeringa en el sistema que el profesor Wilfredo creo para este experimento, luego poniendo ladrillos encima de la jeringa para comprimir el gas en la jeringa y
anotar el desplazamiento del volumen de la jeringa y así sucesivamente hasta poner los 6 ladrillos.OBJETIVOS
Comprobar la ley de Boyle de una forma sencilla Calcular la masa del objeto (ladrillo) utilizado para demostrar la ley de Boyle.
MARCO TEORICO Una de las diferencias más significativas entre gases y los sólidos o líquidos, es el hecho de que el volumen de una muestra gaseosa varia notablemente cuando la presión o la temperatura a la que está sometida el sistema cambia. La variación en el volumen de un sólido y un líquido no se compara con el cambio ocurrido en el estado gaseoso. La relación cuantitativa entre el volumen y la presión de una muestra gaseosa se resume en la ley de Boyle la cual expresa que le volumen de una masa determinada de gas varia de manera inversamente proporcional con la presión ejercida sobre el gas a temperatura constante. La ley puede ser ilustrada de la siguiente manera:
V
1/P
V = K 1/P PV = K P1V1 = P2
V2 = P3
de esta última expresión se deduce que:
V3……PM
VM donde V1 V2 V3 etc. Son los volúmenes
de la misma masa gaseosa a la presión P1 P2 P3.
Para los cálculos experimentales podemos establecer que la presión total del sistema será:
P total = (P atmosférica) + (P ejercida por los ladrillos)
PV Ej.
K=753 x 5ml K = 3765mm
Al iniciar el experimento sabemos que el producto de la presi6n atmosférica por el volumen del gas nos dará el valor de K, para nuestra muestra gaseosa.
MATERIALES Y EQUIPO
Objetos (ladrillos) de aproximadamente 1000 g Pinzas Balanzas Jeringuilla de 20 o 50 mL Soporte PROCEDIMIENTO
1. Tome la jeringuilla (sin colocar la aguja) y hale el embolo hasta la escala máxima de la jeringuilla 2. Tapar con un dedo el extremo de la jeringuilla y trate de empujar el 3. 4. 5. 6. 7.
embolo, para verificar que el sistema no tiene fugas. Montar el sistema tal como se muestra. Llenar la jeringuilla de aire hasta su máxima capacidad. Colocar la aguja e introdúzcala en el tapón de caucho. Sostener la aguja con pinzas, pero sin apretar. Colocar sobre la aguja los objetos a ensayar (número uno, después
colocar otro ladrillo sobre este y así sucesivamente) 8. Observar el volumen que indica la aguja al momento de aplicar presión. 9. Anota cada uno de los volúmenes leídos en la jeringuilla. 10. Repetir el procedimiento para tener dos o tres lecturas de cada medición.
REPETIR EL MISMO PROCEDIMIENTO, PERO AHORA USAMOS GAS DE COCINA (BUTANO-PROPANO).
Presentar resultados: A. Presión vs volumen. P vs V 50 40 30 20 10 0
1
1.2
1.4
1.6
1.8
2
2.2
1. Graficar los datos obtenidos en papel milimetrado, donde presión = ordenada y volumen promedio = abscisa. 2. Trazar la curva más apropiada. 3. Para cada punto del grafico multiplicar el volumen en ml por la presión de los ladrillos: compara los resultados. 4. Construir una tabla con los siguientes valores.
ladrill os 1 2 3 4 5 6
Presión total en pascal 1.18 1.36 1.54 1.71 1.90 2.07
Volumen de aire que queda en la jeringuilla, dado en ml 43 42 43 35 35 35 30 29 29 26 25 25 22 22 22 20 20 20
promedi Product o o PV = K 42.66 50.33 35 47.6 29.33 45.16 25.33 43.31 22 41.8 20 41.4
Inverso del volumen (1/V) 0.03 0.04 0.05 0.06 0.08 0.10
ladrillos
1 2 3 4 5 6
Presión Volume promed total en n de io pascal gas de cocina que queda en la jeringuil la, dado en ml 1.18 42 42 44 1.36 34 36 36 1.54 28 30 29 1.71 23 24 25 1.90 20 21 22 2.07 16 18 19
Product Inverso del volumen (1/V) o PV = K
42.66 35.33 29 24 21 17.66
50.33 48.04 44.66 41.04 39.9 38.33
0.03 0.04 0.05 0.07 0.09 0.11
B. Grafico” P vs 1/V”
P vs 1/V 0.12 0.1 0.08 0.06 0.04 0.02 0
1
1.2
1.4
1.6
1.8
2
2.2
1. Graficar presión versus 1/ V. teniendo cuidado de considerar que 1 / V =0, en el origen del nuevo horizontal. 2. Dibujar la mejor recta promedio. 3. Explique por qué la línea de este grafico no pasa por el origen. Porque en la jeringuilla hay volumen
4. El grafico obtener el volumen y la presión de un punto en el medio de la recta 5. Calcular cual es el volumen para la presión mas alta obtenida experimentalmente (Ley de Boyle) El volumen experimental obtenida para la presión mas alta fue de 17.66 para el gas de cocina y 20 para el aire. 6. Calcular el peso (masa) del libro u objeto que se uso para ejercer presión sobre los gases. Ladrillo 1 = 1.80 kg Ladrillo 2 = 1.78 kg Ladrillo 3 = 1.7 kg Ladrillo 4 = 1.70191 kg Ladrillo 5 = 1.79 kg Ladrillo 6 = 1.70 kg 7. Recordar que: P =F/A = m g / A Donde P= 1 atmosfera =101 325 N/m2 = 1,01325 x 105 kPa .
1
N/m2
= 1 Pascal (Pa) PV = K para obtener el valor de la presión de un ladrillo. Si P
atm
753 mm. Hg (en el salón de laboratorio)
PREGUNTAS 1. ¿Cómo afecta la presión a la densidad de los gases? La presión aumenta la densidad de los gases, a presiones bajas las moléculas están libres y ocupan un mayor volumen, pero si a la misma cantidad de gas le imprimes presión empieza a ocupar un volumen menor, al ser la misma masa en menor volumen la densidad aumenta. 2. Si desea duplicar el volumen de un gas a temperatura constate, ¿cómo modificaría usted la presión?
Para duplicar el volumen de un gas disminuiría la presión, puesto que la presión es inversamente proporcional al volumen, por
ende, si deseo duplicar el volumen debo disminuir la presión. 3. Si no colocamos ladrillos sobre el embolo, ¿cuál es la presión ejercida sobre el gas? La presión ejercida sobre el gas es 1atm lo cual es igual a 753mmHg, sino se colocan ladrillos sobre el embolo. 4. ¿Cuantos ladrillos se necesitan para reducir el volumen a la mitad? Se necesitan 4 ladrillos. 5. ¿Analizando los gráficos a que conclusiones se puede llegar? Se puede observar la comprensibilidad de los gases 6. Comparar la masa obtenida por los cálculos con el de la balanza. Los ladrillos utilizados en este laboratorio ya tenían la masa escrita cada uno, por ende, no los pesamos en la balanza.
ANEXO
CONCLUSIÓN
Se determinó la ley
de Boyle, en todas las
situaciones
el
producto de presión y
será
constante: P x V =
El
volumen de la cámara
siempre
será proporcional a la
longitud h del tramo
de tubo que ocupa el
volumen constante. de
aire,
gas encerrado. La presión manométrica (diferencia entre la presión existente P y la presión atmosférica) será proporcional a la diferencia de alturas entre el nivel de mercurio en la rama abierta y en la rama cerrada del tubo. La presión cambiará en la misma proporción en que lo hagan H y h. Con la ayuda de estas dos alturas verificamos la ley de Boyle. WEB GRAFÍA
Blogger (2008) ley de boyle. recuperado el miércoles 26 de octubre de 2016, de http://aprendequimica.blogspot.com/2010/10/ley-de-boyle.html
