taller acerca de los gases ideales quimicaDescripción completa
Gases Ideales
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Ciencias Básicas y Aplicadas
PRÁCTICA DE LABORATORIO Nº 07 TERMODINAMICA. GASES IDEALES
1.
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OBJETIVOS
Verificar la Ley de Boyle de los gases ideales. Determinar el trabajo realizado sobre el sistema en un proceso isotérmico. Calcular el número de moles de una cantidad de aire. capaz de con config figurar urar e impl implem emen enta tarr eui euip pos para ara toma toma de dato datoss Ser cap e!perimentales y realizar un an"lisis gr"fico utilizando como #erramienta el soft$are %ata &tudio. CapstoneTM para (erificacin de par"metros ') Utilizar el sof soft$are PASCO Capstone estad*sticos respecto a la informacin registrada 1) 2) 3) 4)
2. MATER ATERIA IALE LES S o o o o o
+omputador con programa ,-&+ +apstone instalado /&B Lin0 marca 2) &ensor de temperatura &ensor de presin eringa para gases ideales
3. FUND FUNDAM AMENT ENTO O TEÓR TEÓRIC ICO O La ter!"#$%#&a La termo termodi din" n"mi mica ca es una una cienc ciencia ia e!pe e!perim rimen ental tal ue ue estud estudia ia los los cambi cambios os producidos en un sistema por el intercambio de calor. n ella se mide magnitudes macroscópicas como la presión el o!umen y la temperatura sin importarle la causa microscpica de los fenmenos obser(ados. - pesar ue los sistemas térmicos resultan ser muy complejos la termodin"mica #a tenido gran é!ito en resumir estas obser(aciones en algunas sencillas leyes muy generales para dar una e!plicacin a los fenmenos de origen térmico. !iste una teor*a microscpica de los los gases ideales y en s* de todos los procesos térm térmic icos os la mec"n mec"nica ica estad estad*st *stic ica a pero pero nuest nuestro ro enfo enfou uee ser" ser" neta netame ment ntee macroscpico.
'a(e( #"ea)e( 5eci 5ecibe ben n este este nomb nombre re los los gase gasess ue ue se encu encuen entr tran an muy muy e!pa e!pans nsio iona nado doss enrarecidos) es decir ue posean muy poca densidad y ejerzan poca presin. n otras otras palabr palabras as es un gas en el cual cual las interacci interaccione oness entre entre las molécula moléculass son despreciables y esto ocurre cuando la separacin promedio de las moléculas sea muc#o mayor ue el tama6o de los "tomos y esto #ace ue las moléculas interactúen muy poco con las dem"s. !
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La ecuacin de estado del gas ideal7 P " # R T n $%&
%onde ,7 ,resin del gas 87 8olumen ocupado por el gas en el recipiente ue lo contiene n7 9umero de moles 57 +onstante /ni(ersal de los gases :7 :emperatura absoluta en ;el(in +on (alores de7
5obert Boyle #izo estudios sobre gases ideales mantenidos a temperatura constante proceso isotermo) y obtu(o la ley ue lle(a su nombre. P " # cte
$'&
%e la cual podemos afirmar la dependencia de , (s 1<8 o una 8 (s 1<, es lineal y la grafica son rectas ue pasan por el origen. Las pendientes de las rectas dependen de la temperatura y se determinan de la ley del gas ideal. !isten otras escalas de temperaturas adem"s de la +elsius y la ;el(in como la =a#ren#eit y la 5an0ine. s únicamente cuando usamos la escala de ;el(in ue obtenemos la proporcionalidad entre (olúmenes y temperatura la dem"s escalas solo dan una dependencia lineal. l #ec#o de ue todas las graficas de presin (s temperatura para gases ideales eran rectas cortando el eje temperatura en el mismo punto >2?3.1' @+) lle(o a la idea del cero absoluto de temperatura y la escala de ;el(in. jo7 La diferencia entre proporcional ( linealmente independiente es ue una grafica de dos (ariables proporcionales es una recta ue pasa por el origen de coordenadas mientras ue dos (ariables con dependencia lineal la grafica una recta con un punto de interseccin diferente de cero
*. PROCEDIMIENTO *.+ E)periencia de !a !e( de *o(!e. Angrese al programa PASCO CapstoneTM #aga clic sobre el icono ta+!a ( gr,-ica y seguidamente reconocer" el sensor de temperatura y presin pre(iamente conectados al computador &eguidamente procedemos a configurar dic#o sensor para lo cual #acemos doble clic sobre el icono CONIG/RACION y configuramos el de temperatura para ue registre un periodo de muestreo de 1 Cz en ;.
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Luego presione el icono del SENSOR DE TEMPERAT/RA luego seleccione num0rico y cambie a 2 cifras después de la coma decimal según datos proporcionados por el fabricante el sensor mide en el rango de >3' @+ a 13' @+ con un paso de .1 @+. /na (ez calibrado el sensor arrastramos el icono Gr,-ico sobre el icono sensor de temperatura y seleccionamos la gr"fica temperatura (s tiempo luego determina la temperatura ambiental : del laboratorio para lo cual mide durante 3 segundos con el sensor de temperatura en el aire y luego calcula el promedio. /na (ez anotado este dato borramos la gr"fica y la medicin de nuestros datos. 5etire el sensor de temperatura. -#ora insertamos el sensor de presin absoluta. ntramos al icono CONIG/RACION luego seleccione (elocidad de muestreo a 1 Cz luego (aya a opciones y en muestreo manual seleccione conserar a!ores de datos so!o si se so!icita. 5enombre la medida a tomar como (olumen y las unidades en mL según como lo puede (er en la figura 4.1
igura. 1.%. +onfiguracin del sensor
-l empezar la grabacin de los datos aparecer" una (entana en la cual deber" poner el (alor del (olumen y as* en cada (alor ue selecciones entre D mL y 2' mL el sistema grabar" solo en el momento ue se acepte el (alor. ,ara finalizar la grabacin se seleccionar" e icono de color rojo al costado del icono CONSER"AR . Erabe con un paso de ' mL empezando de D mL. Aseg2rese 3ue no e)istan -ugas en !as cone)iones4 de eso depende !os resu!tados de su e)perimento.
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igura. 1.'. Fontaje e!perimental
btenga la gr"fica de presin en funcin del (olumen la cual debe ser lo m"s cercana a una #ipérbola euidistante a(isar al docente para su (erificacin. '.
FUNDAMENTO TEÓRICO
#l m$%imient$ puede definirse c$m$ un cam&i$ c$ntinu$ de p$sici'n. #n la may$r parte de l$s m$%imient$s reales( l$s diferentes punt$s de un cuerp$ se mue%en a l$ lar)$ de trayect$rias diferentes. Se c$n$ce el m$%imient$ c$mplet$ si sa&em$s c$m$ se mue%e cada punt$ del cuerp$* p$r ell$( para c$menzar( c$nsiderarem$s s$lamente un punt$ m'%il( $ un cuerp$ pe+ue,$ den$minad$ part-cula.
,. C-e(t#!$ar#! .!. +ompare el trabajo en forma porcentual el #allado en 4.2 y la ecuacin G H n 5 : ln8f <8i). !pliue las diferencias .". l (alor obtenido del número de moles en 4.3 es aceptableI !pliue. Callar un (alor terico del número de moles conociendo su temperatura densidad del aire altitud presin atmosférica y (olumen inicial .. &i grafica 8olumen (s in(ersa de la presin JKué tipo de ajuste le toca #acer a#oraI JKué significado f*sico posee la pendienteI ./. J&e cumple la ley de BoyleI J,or uéI. =undamente su respuesta .0. n la realizacin de esta pr"ctica J+u"l fue el comportamiento de la temperatura del aire dentro de la jeringaI. !pliue mediante un gr"fico .. &i en la pregunta anterior la temperatura se podr*a decir ue fue constante si es as*. J+u"l es el cambio de su energ*a interna del sistemaI. Fuestre el (alor .1. Erafiue y describa otros procesos termodin"micos utilice gr"ficos y esuemas) y J+mo estos se podr*an implementar en el laboratorioI
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7. A)#&a&#/$ a )a e(e&#a)#"a". Se presentarán un m-nim$ de " aplicaci$nes del tema del la&$rat$ri$ referid$ a su especialidad.
