Practica 1: Leyes de los Gases

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

UNIDAD ZACATENCO

Ingeniería en Comunicaciones y Electrónica

Practica 1: Leyes de los Gases

Contenido

Objetivo 3

Introducción 3

Material 4

Procedimiento 5

PRIMERA PARTE 5

SEGUNDA PARTE 7

TERCERA PARTE 8

CUESTIONARIO 8

CONCLUSIONES 10

BIBLIOGRAFÍA 10

Objetivo

El alumno desarrollara con los datos obtenidos en el laboratorio, las leyes de Boyle, Charles-Gay Lussac y la ley Combinada del estado gaseoso.

Introducción

Ley de Boyle:

El volumen de cualquier cantidad definida de gas a temperatura constante varía inversamente a la presión ejercida sobre él.

Vα 1/P ∴V=K*1/P ∴PV=K

(V=K 1/P=K/P)

Si se deduce que en cierto estado, la presión y el volumen a temperatura constante son P1V1=k y en otro estado es P2V2=k ∴P1V1=P2V2

P1/P2=V2/V1

Ley de Charles-Gay Lussac

El volumen de una cantidad definida de gas a presión constante es directamente proporcional a la temperatura absoluta VαT ∴V=KT ∴V/T=K

Y si tenemos V/T=K y V0/T0=K

V/T=V0/T0 ∴ V/V0=T/T0

Charles observo que el H2, aire, CO2 y O2 se expanden en igual proporción al calentarlos a 0°C, manteniendo la presión constante, sin embargo fue Gay-Lussac el primero que en 1802 encontró que todos los gases aumentaban igual volumen por cada grado de elevación de la temperatura y que el incremento era de 1/273.15 del volumen del gas original cuando estaba a 0°C.

Si se designa V0 el volumen del gas a 0°C; V su volumen a cierta temperatura entonces tenemos: Si t=1 ∴ V=V0+1/273.15 V0

Ley Combinada del estado Gaseoso

Las dos primeras leyes pueden utilizarse, como se ya se indicó, para averiguar el nuevo volumen que adquiere un gas cuando se modifica su temperatura y su presión, pero no cuando ambas variables lo hacen de manera simultánea. Sin embargo, en la práctica, lo más frecuente es que así suceda.

La ley combinada de los gases es una suma de las leyes de Boyle y de Charles, incluso la ley de Gay Lussac. Al final, resulta la ecuación general:

V1P1T2=V2P2T1

La ley de Boyle y la ley de Charles han sido verificadas y confirmadas mediante cuidadosas realizaciones experimentales. En ciertas condiciones de temperatura y/o presión, las propiedades de la mayor parte de los gases reales se desvían por completo de las de un gas ideal. Para estos casos existen otras ecuaciones.

Material

Material Datos

Vaso de precipitado de 250 Ml. 1. PDF=585 mmHg

2 Pesas de plomo. 2. membolo 8 g.

1 Mechero. 3. Dint = 1.82cm

1 Anillo. 4. 760 mmHg= 1.013x109

1 Pinza universal. dinas/cm2

1 Tela con asbesto. 5. P=f/A=m*g/ Aembolo

1 Jeringa de plástico graduada de 10

ml. Herméticamente cerrada.

1 Termómetro.

1 Pinzas para vaso de precipitado.

Procedimiento

PRIMERA PARTE

Se montó un sistema como se observa en la figura 1.

Se presionó ligeramente el embolo, el cual regreso a un volumen inicial, el cual corresponde a una presión inicial.

P_o=P_df+P_(émbolo a temperatura ambiente)

Datos

Pdf=585 mmHg

m,émbolo=8g

A,émbolo=2.60155896〖cm〗^2

V,émbolo=10〖cm〗^3

P_émbolo=(m_émbolo.g)/A ∴ P_émbolo=((8g)(〖980〗_(〖seg〗^2)^cm))/(2.60155896〖cm〗^2 )

P_émbolo=3013.577674 dina/〖cm〗^2

■(760 mmHg&1.013x〖10〗^6 dina/〖cm〗^2 @585mmHg&779743.4211 dina/〖cm〗^2 )

P_o=P_df+P_(émbolo a temperatura ambiente)∴ P_o=779743.4211 dina/〖cm〗^2 +3013.577674 dina/〖cm〗^2

P_o=782756.9987 dina/〖cm〗^2

Se colocó arriba del émbolo la pesa más pequeña y con precaución se presionó ligeramente, observando que el embolo regreso a su volumen V1, el cual corresponde a una presión P1.

P_1=P_o+P_(pesa 1)

Datos

P_o=782756.9987 dina/〖cm〗^2

m_pesa1=225.8g

...