LÍQUIDOS, GASES Y SÓLIDOS EN TEMPERATURAS CAMBIANTES
Chivo63Informe24 de Febrero de 2016
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Universidad Rafael Landívar
Facultad de Ingeniería
Termodinámica I. Sección 06
Ing. Ingrid Cabrera
PRACTICA 1
H4, H5 Y H6
LÍQUIDOS, GASES Y SÓLIDOS
EN TEMPERATURAS CAMBIANTES
Coordinador:
Elmer Juárez 1147713
Integrantes:
Jorge Recinos 1115113
Alejandra De León 1239903
Práctica: 27/01/2016
Entrega: 10/02/2016
REPORTE DE LABORATORIO 1
H4, H5 Y H6
Líquidos, gases y sólidos en temperaturas cambiantes
MARCO TEORICO
Los líquidos se dilatan cuando se incrementa su temperatura y pierden volumen cuando se enfrían, aunque sometidos a compresión su volumen es muy poco variable a diferencia de lo que sucede con otros fluidos.
Según la Ley de Gay-Lussac, cuando un gas ideal mantiene un volumen constante, la presión ejercida por el gas varía linealmente con la temperatura. Al aumentar la temperatura, el volumen aumenta, mientras que si la temperatura disminuye el volumen también disminuye. Si un gas se calienta hasta una temperatura dos veces mayor que la inicial, el volumen se duplica.
Un sólido se caracteriza porque opone resistencia a cambios de forma y volumen. Debido a que sus partículas se encuentran juntas y correctamente ordenadas. Las moléculas de un sólido tienen una gran cohesión y adoptan formas bien definidas. Al absorber calor, la energía cinética promedio de las moléculas aumenta y con ella la amplitud media del movimiento vibracional. La combinación de estos efectos es lo que da el incremento de volumen del cuerpo.
RESUMEN EJECUTIVO
La primera parte de la práctica, líquidos en temperaturas cambiantes, se realizó con la finalidad de comprobar experimentalmente que los líquidos se expanden al ser calentados y por el contrario, al enfriarse se contraen.
Como se puede observar en la gráfica 1 presentada en el análisis de resultados, se observó que al aumentar la temperatura del líquido, también hubo un incremento en el volumen que éste ocupaba. Y al retirar la fuente de calor, el líquido se fue enfriando y a la vez, su volumen fue disminuyendo, lo que se presenta en la gráfica 2.
La segunda parte de la práctica, gases en temperaturas cambiantes, se realizó con la finalidad de comprobar experimentalmente que el volumen de un gas encerrado aumenta, conforme se va aumentando la temperatura y por el contrario, el volumen disminuye al enfriarse.
Como se observó en la práctica, luego de que transcurrieran 4.16 minutos el gas se expandió al irse calentando hasta que salió por la manguera de hule para ocupar el volumen en el vaso de precipitados, y por esta razón el agua que se encontraba en el vaso de precipitados pasó a ocupar el volumen del matraz.
La tercera parte de la práctica, sólidos en temperaturas cambiantes, se realizó con la finalidad de comprobar experimentalmente que los sólidos se expanden al ser calentados, y se contraer al enfriarse.
Al realizar la práctica se observó que el diámetro inicial del anillo era de 4.1 cm a 20°C, menor que el diámetro del anillo luego de ser calentado, el cual se registró en 4.3 cm a 70°C. Esto permitió confirmar que las moléculas en los sólidos a altas temperaturas, tienen una mayor movilidad, lo que se refleja en una expansión del mismo.
OBJETIVOS
- Observar y analizar la relación entre el volumen del líquido y la temperatura.
- Observar y analizar la relación entre el volumen del gas y la temperatura.
- Observar y analizar la relación entre el volumen de un sólido y la temperatura.
MATERIAL Y EQUIPO
Líquidos en temperaturas cambiantes
Riel | Par de soportes para el riel |
Deslizador | Varilla, 330 mm |
Soporte con doble seguro | Anillo de soporte, 70 mm de diámetro |
Tapón con agujero | Tubo de vidrio, 200 mm |
Colorante | Lámpara de alcohol o fuente de calor |
Malla de asbesto | Matraz Erlenmeyer |
Gases en temperaturas cambiantes
Riel | Par de soportes para el riel |
Deslizador | Varilla, 330 mm |
Soporte con doble seguro, 2x | Anillo de retención, 30 mm de diámetro |
Anillo de retención, 70 mm de diámetro | Malla de asbesto |
Vaso de precipitados | Manguera |
Tapón con agujero | Tubo de vidrio, 50 mm |
Lámpara de alcohol o fuente de calor | Matraz Erlenmeyer |
Tubo de vidrio, 200 mm |
Sólidos en temperaturas cambiantes
Riel | Par de soportes para el riel |
Deslizador, 2x | Varilla, 330 mm |
Varilla, 200 mm | Anillo de soporte, 30 mm de diámetro |
Lámpara de alcohol o fuente de calor | Vaso de precipitados |
PROCEDIMIENTO
Líquidos en temperaturas cambiantes
Inicialmente se conectaron los soportes y el deslizador al riel, luego se introdujo la varilla en el deslizador, y se colocó la malla de asbesto por medio del soporte con doble seguro y el anillo de soporte.
Seguido de esto se llenó el matraz con agua coloreada hasta el borde, se introdujo el tubo de vidrio en el agujero del tapón con el cuidado de que sobresaliera aproximadamente 1 cm por debajo del tapón y se colocó en el matraz.
Se observó que subía líquido por el tubo, y se revisó que no hubiera burbujas de aire abajo o dentro de él. Se marcó la altura que la columna de agua alcanzó en el tubo.
Finalmente se calentó le matraz y se comparó el nivel de agua dentro del tubo cada 30 segundos. Se removió la fuente de calor y se registró el comportamiento del líquido mientras se enfriaba.
Gases en temperaturas cambiantes
Inicialmente se conectaron los soportes y el deslizador al riel, luego se introdujo la varilla en el deslizador, y se colocó la malla de asbesto por medio del soporte con doble seguro y el anillo de soporte de 70 mm.
Seguido de esto se cerró el matraz con el tapón de hule y se introdujo en éste el tubo de vidrio de 50 mm. Se colocó el matraz sobre la malla y se sujetó por el cuello con el anillo de soporte de 30 mm.
El siguiente paso fue llenar el vaso de precipitados con agua y se introdujo el tubo de vidrio de 200 mm, luego se ajustó la manguera de hule a los extremos de los tubos.
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