Instituto Politcnico Nacional Escuela Superior de Ingeniera Qumica e Industrias Extractivas

Departamento de Formacin Bsica

Academia de Fisicoqumica Bsica

Laboratorio de Termodinmica Bsica

Practica Nmero 1DIAGRAMA PRESIN-TEMPERATURA DE UNA SUSTANCIA PURA

IntegrantesFirma

Acevedo Rubio Brandon

Antonio Esteban Ana Lidia

Hernndez Olivares Daniela

Pea Vigueras David Sebastian

Grupo: 1IV20 Nmero de equipo: 2Nombre del profesor: Froylan Fabila Gutirrez

Fecha de entrega del reporte: 01 Septiembre 2014

Practica Nmero 1 DIAGRAMA PRESIN-TEMPERATURA DE UNA SUSTANCIA PURA

Objetivo:

A travs de un experimento el estudiante obtendr valores de presin y temperatura del agua en equilibrio con su vapor, para trazar el diagrama presin-temperatura y compararlos con los de tablas de vapor saturado de agua.Tabla de datos experimentalesht = 1.24 mTamb = 25 CHbarom = 0.585 m Hg

Temperatura (t) (en C)Altura al sistema (hs) (en cm)Altura a la atmosfera (ha) (en cm)

8553.145.2

8057.241.2

7559.938.3

7059.738.2

Calculos:

1. Calculo la densidad del mercurio (Hg) a la temperatura ambiente en (C)

Hg = 13595.08 2.466 (tamb) + 0.0003 (tamb)2Hg = 13595.08 2.466 (25) + 0.0003 (25)2

Hg = 13533.6175 Kg/m3

2. Calcula la presin baromtrica (Pbarom) en Pa

Pbarom = (Hg) (g) (hbarom)

g = 9.78 m/s2

hbarom = en m

Pbarom = (13533.6175 Kg/m3) (9.78 m/s2) (0.585 m Hg)

Pbarom = 77429.8858 Pa3. Calcula los valores de la presin hidrosttica del mercurio (PHg) en PaPHg = (Hg) (g) (hS ha) hS ha en metros

Altura al sistema (hs) (en cm)Altura al sistema (hs) (en m)Altura a la atmosfera (ha) (en cm)Altura a la atmosfera (ha) (en m)presin hidrosttica del mercurio (PHg) en Pa

53.10.53145.20.45210456.34355

57.20.57241.20.41221177.40466

59.90.59938.30.38328589.4963

59.70.59738.20.38228457.13752

PHg = (Hg) (g) (hS ha) g = 9.78 m/s2

Hg = 13533.6175 Kg/m3

PHg = (13533.6175 Kg/m3) (9.78 m/s2) (0.531 0.452)m = 10456.34355 PaPHg = (13533.6175 Kg/m3) (9.78 m/s2) (0.572 0.412)m = 21177.40466 Pa

PHg = (13533.6175 Kg/m3) (9.78 m/s2) (0.599 0.383)m = 28589.4963 Pa

PHg = (13533.6175 Kg/m3) (9.78 m/s2) (0.597 0.382)m = 28457.13752 Pa

4. Calculo la densidad del agua (agua) a la temperatura ambiente en (C) y transfrmala a Kg/m3 donde agua en g/mL agua = 0.99998 + 3.5x10-5 (tamb) 6.0X10-6 (tamb)2

agua = 0.99998 + 3.5x10-5 (25) 6.0X10-6 (25)2

agua = 0.997105 g/mL

Transformar de g/mL a Kg/m30.997105 g/mL

(0.997105 g/ml)(1kg/1000g)(1ml/0.000001m3) = 997.105 kg/m3agua = 997.105 kg/m3Densidad del agua (agua) en g/mL

Transformar de g/mL a Kg/m3

0.997105 g/mL997.105 kg/m3

5. Calcula los valores de la presin hidrosttica del agua (PH2O) en PaPH2O = (agua) (g) (hT hs) hT hs en metros

Altura al sistema (hs) (en m)Presin hidrosttica del agua (PH2O) en PaDatos

0.5316913.946012 Paagua = 997.105 kg/m3

0.5726514.126849 Pag = 9.78 m/s2

0.5996250.831303 Paht = 1.24 m

0.5976270.334677 Pa

PH2O = (997.105 kg/m3) (9.78 m/s2) (1.24 m 0.531m) = 6913.946012 Pa

PH2O = (997.105 kg/m3) (9.78 m/s2) (1.24 m 0.572m) = 6514.126849 Pa

PH2O = (997.105 kg/m3) (9.78 m/s2) (1.24 m 0.599m) = 6250.831303 Pa

PH2O = (997.105 kg/m3) (9.78 m/s2) (1.24 m 0.597m) = 6270.334677 Pa

6. Calcula los valores de la presin de vaco (Pvac) dentro del matraz en Pa

Pvac = PH2O + PHg

Presin hidrosttica del agua (PH2O) en Papresin hidrosttica del mercurio (PHg) en Papresin de vaco (Pvac) dentro del matraz en Pa

6913.946012 Pa10456.3435517370.28956

6514.126849 Pa21177.40466 27691.53151

6250.831303 Pa28589.496334840.3276

6270.334677 Pa28457.1375234727.4722

Pvac = PH2O + PHg

Pvac = 6913.946012 Pa + 10456.34355 Pa = 17370.28956 PaPvac = 6514.126849 Pa + 21177.40466 Pa = 27691.53151 PaPvac = 6250.831303 Pa + 28589.4963 Pa = 34840.3276 PaPvac = 6270.334677 Pa + 28457.13752 Pa = 34727.4722 Pa7. Calcula los valores de la presin absoluta (Pabs) dentro del matraz en Pa.

Pabs = Pbarom - Pvac Pbarom = 77429.8858 Pa

presin de vaco (Pvac) dentro del matraz en Papresin absoluta (Pabs) dentro del matraz en Pa

17370.28956 60059.59624

27691.53151 49738.35429

34840.3276 42589.5582

34727.472242702.4136

Pabs = Pbarom - Pvac

Pabs = 77429.8858 Pa - 17370.28956 Pa = 60059.59624 Pa Pabs = 77429.8858 Pa - 27691.53151 Pa = 49738.35429 Pa Pabs = 77429.8858 Pa - 34840.3276 Pa = 42589.5582 Pa

Pabs = 77429.8858 Pa - 34727.4722 Pa = 42702.4136 Pa

8. Obtn en tablas de vapor de agua saturada la presin (Ptablas) para cada valor experimental de temperatura.

Temperatura (t) CPtabla (bar)Ptabla (Pa)

850.57830578300

800.47390473900

750.38580385800

700.31190311900

Convertir de bar a Pa

(0.5780 bar)(105 Pa/1 bar) = 578300 Pa

(0.47390 bar)(105 Pa/1 bar) = 473900 Pa

(0.38580 bar)(105 Pa/1 bar) = 385800 Pa

(0.31190 bar)(105 Pa/1 bar) = 311900 Pa

9. Calcula los valores del porcentaje de error de la presin absoluta (Pabs) calculada con respecto a la presin de tablas (Ptabla)% Error Pabs = (Ptabla - Pabs / Ptabla) x 100Ptabla (Pa)presin absoluta (Pabs) dentro del matraz en Pa% Error (Pabs)

57830060059.59624 89.61445681

47390049738.35429 89.50446206

38580042589.5582 88.96071586

31190042702.4136 86.30894081

% Error Pabs = (Ptabla - Pabs / Ptabla) x 100

% Error Pabs = (578300 - 60059.59624 / 578300) x 100 = 89.61445681% Error Pabs = (473900 - 49738.35429 / 473900) x 100 = 89.50446206% Error Pabs = (385800 - 42589.5582 / 385800) x 100 = 88.96071586% Error Pabs = (311900 - 42702.4136 / 311900) x 100 = 86.3089408110. Traza las lneas Pabs (en el eje Y) vs t (en el eje X) y Ptabla (en el eje Y) vs t (en el eje X) ambas lneas en la misma grfica.Eje XEJE Y

Temperatura (t) CPabs (Pa)

8560059.59

8049738.35

7542589.56

7042702.41

Eje XEJE Y

Temperatura (t) CPtabla (Pa)

85578300

80473900

75385800

70311900

TABLA DE RESULTADOS:Hg = 13533.6175 Kg/m3 Pbarom = 77429.8858 Paagua = 0.997105 g/mL

agua = 997.105 kg/m3

PHg (Pa)PH2O (Pa)Pvac (Pa)Pabs (Pa)% Error (Pabs)

10456.343556913.94601217370.2895660059.5962489.61445681

21177.40466 6514.12684927691.53151 49738.35429 89.50446206

28589.49636250.83130334840.3276 42589.5582 88.96071586

28457.137526270.33467734727.472242702.4136 86.30894081

Cuestionario gua para anlisis de resultado.1. Compara cada presin hidrosttica del agua y mercurio e indica de cada par de valores cual es mayor

La presin hidrosttica del mercurio

2. Analiza las presiones absolutas calculadas respecto a la presin atmosfrica local.

Las presiones absolutas son mayores ya que al aplicar calor al sistema la presin aumenta y debido a que es un sistema cerrado la presin no se ve afectada en por la atmosferica. 3. Compara las curvas obtenidas en la grfica P T (presiones calculadas y de tabla)

En los valores de la presin cuando la temperatura es de 70 y 75 grados se puede notar que la curva es mas inclinada en los valores experimentales. En los otros puntos de las graficas se puede observar la grafica de manera similar pero en los valores de presiones experimentales se puede ver que estos son mayores.4. Sobre algunas de las curvas de un diagrama de fases del agua, ubica en forma proporcional tus eventos experimentales.

5. Considera los valores obtenidos del porcentaje de error y justifica las desviaciones.

Debido a que son valores obtenidos experimentalmente y no exactos como los valores teoricos con los que se obtuvieron los resultados de las tablas. Y debido a que los resultados son obtenidos mediante una funcin exponiencial estos tiende a variar de una forma grande aunque la diferencia de los valores obtenidos a los teoricos no sea mucha.11