-
8/4/2019 Metodo de Clement y Desormes
1/3
Fsica Experimental II Licenciatura en Fsica
FCEIA - UNRAo: 2008
DETERMINACIN DE LA RELACIN DE UN GAS MEDIANTE ELMTODO DE CLMENT
Y DESORMES
Objetivos
Determinar la relacin entre los calores especficos de un gas,
produciendouna compresin (o expansin) adiabtica del gas.
Estudiar las limitaciones del modelo termodinmico empleado y
relacionarlascon el resultado obtenido.
Base terica
Para un gas ideal que evolucione adiabticamente el producto
PV
se mantiene
constante, donde P es la presin, V el volumen, y es la relacin
entre el calorespecfico a presin constante y el calor especfico a
volumen constante [1, 2]. En el
mtodo de Clment y Desormes se produce una rpida compresin de un
gas a baja
presin y temperatura ambiente contenido en un recipiente, que
puede entonces
suponerse en principio adiabtica. A continuacin se deja que el
gas vuelva a su
temperatura inicial. Durante el proceso se registran las
presiones manomtricas del gas:
la inicial, la resultante despus de la compresin y la final, al
volver el gas a la
temperatura ambiente. Considerando al gas como ideal, se
demuestra que es igual,
aproximadamente, a la relacin entre las diferencias de alturas
manomtricas; es decir
la diferencia entre la altura inicial h0 y la obtenida al
comprimir el gas, h1, dividida porla diferencia entre la primera y
la altura final del gas a temperatura ambiente, h2 [3].
Estas alturas estn indicadas en la Fig.1.
Fig.1. Alturas manomtricas obtenidas durante el experimento. El
gas ocupa
inicialmente el volumen vo. La vlvulaB permite el ingreso de
aire a presin
atmosfrica. Dibujo original del libro de Perucca, E.Fisica
Generaly Experimental
-
8/4/2019 Metodo de Clement y Desormes
2/3
Fsica Experimental II Licenciatura en Fsica
FCEIA - UNRAo: 2008
Dispositivo experimental
La Fig.2 muestra un esquema del dispositivo experimental
sugerido.
Fig.2. Dispositivo experimental bsico
Elementos necesarios
Manmetros en U Barmetro de Torricelli Botelln de vidrio Bomba de
vaco Mangueras Vlvulas Sellador para vaco
Desarrollo
Con la bomba de vaco se logra una baja presin inicial en el
botelln de la Fig.2
y se registra la correspondiente altura h0. Se emplea primero un
manmetro demercurio. Cerrando la comunicacin con la bomba, se abre
y cierra rpidamente la
vlvula de la Fig.2 y se registra la altura h1. Una vez alcanzado
nuevamente el equilibrio
trmico, se mide la altura final h2. La experiencia se repite con
presiones iniciales cada
vez ms bajas. Para ello ser necesario utilizar manmetros de
aceite o agua, a fin de
mantener la precisin en las lecturas. Se calcula para cada
conjunto de alturas
obtenido y se compara con valores publicados. Estudiar la
validez de las hiptesis en
juego para juzgar qu valor de e incerteza se informa. No olvidar
registrar la presin
atmosfrica durante las experiencias, dado que la relacin de
diferencias de alturas es
una aproximacin que deber evaluarse.
-
8/4/2019 Metodo de Clement y Desormes
3/3
Fsica Experimental II Licenciatura en Fsica
FCEIA - UNRAo: 2008
Una alternativa sugerida al mtodo propuesto es que con el gas
inicialmente a una
presin superior a la atmosfrica y se permita una rpida expansin
del mismo [1, 4].Tambin se propone la experiencia para otros gases
adems del aire, aplicando la
variante de la compresin o expansin adiabtica segn parezca ms
factible.
Referencias
[1] Zemansky,Mark; Calor y Termodinmica, Ed. Aguilar. 1979
[2] Sears, Francis;Introduccin a la Termodinmica, Teora cintica
de los gases yMecnica Estadstica. Ed. Revert. 1969
[3] Perucca, Eligio;Fsica General y Experimental. Vol. 1.
Mecnica y Calor.Ed. Labor. 1948
[4] Worsnop, B. L.; Flint, H. T.; Curso Superior de Fsica
Prctica. Tomo I.EUDEBA. 1965
