Comportamiento De Sistemas Gaseosos

COMPORTAMIENTO DE SISTEMAS GASEOSOS

Sebastián Tovara, Christian Rojasb, Daniel Ordoñezc

asebastovarm@gmail.com, bchristian_rojas_21@hotmail.com, cdanieloh2409@hotmail.com

Universidad del valle, Facultad de Ciencias Naturales y Exactas, Departamento de Química, Cali – Colombia

Fecha de realización: 24 de octubre del 2012

Fecha de entrega: 7 de octubre del 2012

RESUMEN Experimentalmente se analizó algunas propiedades características de los gases como compresibilidad, difusión, volumen y forma indefinida mediante el comportamiento que presentan con base en sus leyes, se comprobó que la ley de Boyle expresa que el volumen es inversamente proporcional a la presión, la ley de Charles, el volumen es directamente proporcional a la temperatura absoluta y la ley de difusión de Graham, la velocidad de difusión de los gases es inversamente proporcional a la raíz cuadrada del peso molecular .

1. DATOS, CALCULOS Y RESULTADOS

Ley de Boyle

Para comprobar la ley de Boyle se utilizó un tubo en forma de J al cual se adicionó agua (jeringa de 15 cm) a una de sus boquillas (el diámetro del tubo interno fue de 0.02 cm) mientras que en la otra se tapó, como se muestra en la siguiente figura.

Figura 1. Ilustración de la ley de Boyle.

Realizado el procedimiento se obtuvieron los siguientes datos, donde la medida 1 corresponde a los valores iniciales cuando las columnas de agua están niveladas y la presión del sistema es debida solo a la presión atmosférica local.

Tabla No 1. Medida del volumen de agua y aire en un tubo en forma de J. Ley de Boyle.

Medida Columna de Agua (h) Columna de aire (ha)

V (cm3) agregado V (cm3) Total L(cm)

1 1 1 19

2 1 2 18.8

3 1 3 18.6

4 0.6 3.6 18.4

Hallando el volumen de la columna de aire para cada una de las mediciones se tiene:

V= π (0.01)2 *19 = 0.00596 cm3

V= π (0.01)2 *18.8 =0.00590 cm3

V= π (0.01)2 * 18.6 =0.00584 cm3

V= π (0.01)2 * 18.4 =0.00578 cm3

Altura de la columna de agua calculada

Medida1:

h*= 1.0 g/mL x 1 mmH2O / 13.6 g/ml

=0.0735 mmH2O

Reemplazando tenemos:

Pcolumna de agua= 1.0 x 9.8 x 0.0735

=0.7203 mmHg

Medida 2:

h*= 1.0 g/mL x 2 mmH2O / 13.6 g/ml

=0.1470 mmH2O

Pcolumna de agua= 1.0 g/ml x 9.8 m/s2 x 0.1470

=1.441 mmHg

Medida 3:

h*= 1.0 g/mL x 3 mmH2O / 13.6 g/ml

=0.2205 mmH2O

Pcolumna de agua= 1.0 g/ml x 9.8 m/s2 x 0.2205

=2.161 mmHg

Medida 4:

h*= 1.0 g/mL x 3.6 mmH2O / 13.6 g/ml

=0.2647 mmH2O

Pcolumna de agua= 1.0 g/ml x 9.8 m/s2 x 0.2647

= 2.594 mmHg

Obteniendo la presión de la columna de agua se halla la presión del sistema así:

Presion del sistema

Medida 1 = 757.56 mm Hg + 0.7203 mmHg

=758.28 mmHg

Medida 2 =757.56 mm Hg + 1.441 mmHg

=759.00 mmHg

Medida 3 =757.56 mm Hg + 2.161mmHg

=759.72 mmHg

Medida 4 =757.56 mm Hg + 2.594 mmHg

=760.15 mmHg

Tabla No 2. Resultados de volumen y presión del sistema.

Volumen de columna de aire

V (cm3) Presión del sistema

(Patm+ Pcolumna de agua)(mmHg)

0.00596 758.28

0.00590 759.00

0.00584 759.72

0.00578 760.15

Para hallar la constante de proporcionalidad se realiza lo siguiente:

K = 758.28 x 0.00596 =4.519

K = 759.00 x 0.00590 =4.478

K = 759.72 x 0.00584 =4.436

K = 760.15 x 0.00578 =4.393

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