PRÁCTICA DE LABORATORIO N° 3

Termodinámica. Gases ideales.

INFORME

Integrantes:

Gutierrez Hancco, Diego Fernando

Esquiche Murayari, Gabriel Marcelo

Grupo: C8 – 1 – B

Mesa N°: 3

Profesor: Herencia Calampa, Nicolás

Semana 5

Fecha de realización: 7 de Abril

Fecha de entrega: 13 de Abril

2015 – I

OBJETIVOS:

-Hallar una ecuación matemática que relacione la ley de boyle con la

presión y el volumen del aire.

-Demostrar la ley de boyle de los gases ideales.

-Establecer la relación que existe entre el volumen y la presión a la

que está sujeto gas.

-Determinar las presiones de volúmenes 

diferentes de aire a través de una jeringa unido a un instrumento de

temperatura y conectado al universal interface.

-Evaluar y analizar los datos obtenidos con el programa PASCO

Capstone que se realizo en el laboratorio.

EVALUACION DE RESULTADOS OBTENIDOS

En este laboratorio se trata de buscar una relación con la Ley de Boyle

y esa ley nos dice que la presión ejercida por una fuerza es

inversamente proporcional al volumen de una masa gaseosa, siempre

y cuando su temperatura se mantenga constante (cte).

P.V = cte T = cte (isotérmico)

DONDE:

P: Presión

V: Volumen

T: Temperatura

Tf: Temperatura final

Ti: Temperatura inicial

T: Tf - Ti

Ahora veamos la ley de boyle en la grafica:

Podemos decir que si la temperatura es constante los valores de la

presión y el volumen se mantendrán constante ya sea para uno o

varios valores, entonces podemos decir:

P1XV1 = P2XV2

Los resultados que se detallara a continuación será de buscar una

relación entre la presión y el volumen, para eso se usara el programa

PASCO Capstone el cual a través de tablas y gráficos se demostrara

la relación que guardan estas dos magnitudes.

En la tabla se muestra los resultados obtenidos en el laboratorio

Como se observa en la tabla el volumen varía con respecto a la

presión.

La presión es inversamente proporcional al volumen, quiere decir que

si hay mayor presión entonces habrá menor volumen y si hay menor

presión entonces habrá mayor volumen.

Los resultados obtenidos en la tabla que se mostro anteriormente en el

laboratorio ahora gráficamente se tendrá

DONDE:

X: Volumen (ml) = Variable Independiente

Y: Presión (kPa) = Variable Dependiente

P: Presión (kPa)

V: Volumen (ml)

Pendiente (m) = A = 577ml.kPa

Presión inicial = B = -0.853 kPa

Volumen inicial (V0) = (X0) = -5.85 ml

P (kPa) f(x) = A + B Y = f(x)

X- X0

P = A + B

1/ V- V0

V (ml)

Partimos de la pendiente:

m = =

m = (P f - P i )

Despejando:

m = Pf - Po

Despejando la presión final:

Pf = m + Po

Reemplazando valores: P = 577ml.kPa + (- 0.853 kPa)

V – (-5.85 ml)

Operando y despejando:

(P + 0.853 kPa) (V +5.85 ml) = 577ml.kPa

P X V = cte

Podemos decir de la gráfica entre la Presión y el Volumen que son

inversamente proporcional ya que tiene una forma de hipérbola se le

denomina a esta curva isotérmica debido a que la temperatura tiene

un valor constante.

De la ley de boyle podemos decir que en un proceso isotérmico, la presión y el volumen son inversamente proporcionales.

Además de la ley de boyle hay dos leyes más que son:

Ley de Charles:

Nos dice que el volumen es directamente proporcional a la temperatura del gas, va a ver una relación entre la temperatura y el volumen de un gas cuando la presión es constante.

Si la temperatura aumenta, el volumen del gas aumenta.

Si la temperatura disminuye, el volumen del gas disminuye.

Ley de Gay-Lussac:

Establece la relación entre la temperatura y la presión de un gas cuando el volumen es constante.

Nos dice que la presión del gas es directamente proporcional a su temperatura:

Si aumentamos la temperatura, aumentará la presión, si disminuimos la temperatura, disminuirá la presión.

Paúl Emile Clapeyron (1799-1844) a través de las tres leyes estableció una relación expresión matemática.La ecuación de Clapeyron trata de enlazar las tres leyes, relacionando presión, temperatura y volumen al cual denomino

LA ECUACIÓN GENERAL DE LOS GASES

P.V = R.T.n

DONDE:

CONCLUSIONES:

-El programa PASCO Capstone nos ayudó a calcular datos mediante

los equipos que reunían los datos experimentados en el laboratorio

mediante tablas y gráfico.

-A partir del experimento se comprueba que la ley de boyle es

aplicable para medir la variación de presión de los gases aplicando un

volumen determinado y debe ser a temperatura constante.

-En la ley de boyle la gráfica que la representa es una hipérbola que

muestra que la variable dependiente (presión) cambia de forma

inversa a la variable independiente (volumen); es decir, cuando una

aumenta, la otra disminuye, y viceversa.

-El principio por la cual la presión aumenta conforme el volumen disminuye, está dada por el desplazamiento del volumen hacia la jeringa, ya que este aplica una fuerza sobre una determinada superficie y esto se traduce como presión ejercida por el gas desplazado.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:

http://virtual.chapingo.mx/fis/Boyle.pdf

http://www.lajpe.org/LAJPE_AAPT/21_Carlos_Garcia.pdf