Practica de Leyes de Gases

PRACTICA DE VERIFICACIÓN VERIFICACIÓN DE LAS LEYES DE LOS GASES IDEALES Información recopilada y/o elaborada por: Prof. Rubén Arévalo

1. Cont Conten enid ido o Teó Teóri rico co Ley de Boyle En 166! el in"lé# Rober$ Boyle reali%ó e&perimen$o# con aire a ba'a pre#ión y demo#$ró (ue! duran$e un proce#o i#o$érmico! la pre#ión del aire e# inver#amen$e inver#amen$e proporcional a #u volumen! e# decir: P

a 

o

P)

)



a

*1+

donde a e# una con#$an$e. Al "raficar e#$e proce#o en un dia"rama P,) #e ob$iene una -ipérbola e(uila$era *fi"ura 1+. Ley de -arle# En 10! . -arle# -arle# de$erminó! duran$e #u# e&perimen$o# con aire a ba'a pre#ión! (ue (ue duran duran$e $e un proce proce#o #o i#ob2 i#ob2ric rico! o! la $empe $empera$ ra$ur ura a del del aire aire e# direc direc$am $amen$ en$e e proporcional a #u volumen! e# decir: 3



b)

o

3 )



b

*+

donde b e# una con#$an$e. Al "raficar e#$e proce#o en un dia"rama 3,) #e ob$iene una l4nea rec$a (ue pa#a por el ori"en *fi"ura +.

    n      ó      i     #     e     r      P

5i"ura 1: Ley de Boyle

    a     r     u      $     a     r     e     p     m     e      3

5i"ura : Ley de -arle#

2. Obeti!o" a+ )erificar erificar el cumpli cumplimien mien$o $o de la Ley de Boyle Boyle.. b+ )erificar el cumplimien$o cumplimien$o de la Ley de de -arle#. -arle#.

#. Proc Proced edi$ i$ie ient nto o

)olumen

  'e )olumen a+ El mon$a'e mon$a previo previo del e(uipo debe debe #er reali%ado reali%ado por el per#onal per#onal $écnico $écnico del labora$orio. b+ Iden$if Iden$ifi(ue i(ue lo# compone componen$e# n$e# y acce#orio acce#orio# # del e(uipo: e(uipo: $ermóme$ro $ermóme$ro de "a# con un di2me$ro in$erno de ! mm! $ermopar! bomba manual! $r4pode en forma forma de 7)8! 7)8! varill varilla a #opor #opor$e! $e! morda% morda%a# a# con con pin%a pin%a de #u'ec #u'eción ión!! plac placa a

calefac$ora! va#o# de precipi$ado! manóme$ro! medidor di"i$al de $empera$ura! $ubo de en#ayo. El $ermóme$ro de "a# #e compone de un capilar de vidrio abier$o por un lado! con una pe(ue9a "o$a de mercurio en #u in$erior (ue -ace la función de un pi#$ón y permi$e encerrar un volumen variable de aire. obre el capilar -ay una e#cala milimé$rica de lon"i$ud (ue permi$e -acer la# lec$ura# para el c2lculo del volumen encerrado. En un abul$amien$o en el e&$remo abier$o del $ermóme$ro de "a# -ay #4lica "el para #ecar el aire (ue en$ra en el capilar. c+ Para la verificación de la Ley de Boyle! #i"a lo# #i"uien$e# pa#o#: , Llenar el $ubo de en#ayo con a"ua a $empera$ura ambien$e! para "aran$i%ar (ue el proce#o #e de#arrolle a $empera$ura apro&imadamen$e con#$an$e. , onec$ar la bomba de vac4o al capilar y #uccionar aire de la par$e inferior de la "o$a de mercurio -a#$a (ue! al liberar la pre#ión! la columna de aire deba'o del mercurio $en"a una al$ura apro&imada de 10 cm. , In$roducir el $ermóme$ro de "a# en el $ubo de en#ayo. , ;#ando la bomba de vac4o! #e procede a reali%ar la# variacione# de pre#ión cada <0 mbar! $omando no$a de lo# valore# de pre#ión y lon"i$ud de la columna de aire encerrada ba'o la "o$a de mercurio. Recuerde (ue la# pre#ione# le4da# #on manomé$rica#! por lo (ue e# nece#ario averi"uar el valor de la pre#ión baromé$rica en el momen$o del en#ayo. 3abla de =a$o# para el En#ayo a 3empera$ura on#$an$e P*mbar+ L*cm+

d+ Para la verificación de la Ley de -arle#! realice el #i"uien$e procedimien$o: , =e#conec$e la bomba de vac4o! de'ando el e&$remo #uperior del capilar  abier$o a la a$mó#fera. =e e#$a forma! el proce#o #e reali%ar2 a pre#ión con#$an$e e i"ual a la a$mo#férica. , alien$e a"ua -a#$a una $empera$ura cercana a la de ebullición en el va#o de precipi$ado! u#ando la placa calefac$ora. , Llene el $ubo de en#ayo con a"ua calien$e. , In$rodu%ca el $ermóme$ro de "a# en el $ubo de en#ayo y e#pere la e#$abili%ación del volumen de aire encerrado. , In$rodu%ca el $ermopar en el a"ua calien$e. , A medida (ue vaya ocurriendo el enfriamien$o del #i#$ema por  $ran#ferencia de calor -acia el ambien$e! $ome lec$ura# de $empera$ura y lon"i$ud. E#$a# lec$ura# pueden -acer#e cada 0! cm de movimien$o del mercurio en el capilar.

3abla de =a$o# para el En#ayo a Pre#ión on#$an$e

3*>+ L*cm+

%. Acti!id&de" & Re&'i(&r  a+ Para la e&periencia a $empera$ura con#$an$e! $abular la pre#ión ab#olu$a del aire ver#u# el volumen en unidade# apropiada#. b+ ?rafi(ue lo# da$o# an$eriore# u#ando E&cel. @b$en"a un modelo ma$em2$ico *re"re#ión+ po$encial para e#$o# da$o# *Pa) b+. ompare e#$a e&pre#ión con lo e#$ablecido por la Ley de Boyle. E#$able%ca conclu#ione#. c+ Para la e&periencia a pre#ión con#$an$e! $abular la $empera$ura ab#olu$a del aire ver#u# el volumen. d+ ?rafi(ue lo# da$o# an$eriore# en E&cel. @b$en"a un modelo ma$em2$ico lineal para e#$o# da$o# *3c)+. ompare la "r2fica ob$enida con lo e#$ablecido por la Ley de -arle#. e+ =emue#$re la Ecuación de E#$ado de ?a# Ideal! par$iendo de la Ley de Boyle y la Ley de -arle#.