Práctica 8 LEY DE GAY- LUSSAC. ESTUDIO DE LA RELACIÓN PRESIÓN TEMPERATURA A VOLUMEN CONSTANTE.

Práctica 8

LEY DE GAY- LUSSAC. ESTUDIO DE LA RELACIÓN PRESIÓN TEMPERATURA A VOLUMEN CONSTANTE.

OBJETIVO:

Comprobar le relación existente entre la presión y la temperatura a volumen  constante en gases a baja presión.

COMPETENCIA:

1. Manejar el equipo para la comprobación de la Ley de Gay-Lussac.

FUNDAMENTOS TEÓRICOS:

        Una vez definida la temperatura absoluta mediante la ley de Charles, se puedo comprobar la relación que guardan los gases ideales entre la presión absoluta y  la temperatura a volumen constante.

         P1/T1 = P2/T2

REQUERIMIENTOS:

1.-  Equipo para la determinación de la ley de Gay Lussac.

2.- Resistencia integrada al equipo con potencia de 2.7 Ohms a 25 Watts.

3.- Dos multímetros. Uno se utiliza como amperímetro y el otro como voltímetro.

4.- Fuente de poder.

110 Volts  de entrada

          Voltaje en la salida: regulable de   0 a 14 Volts.

    5.- Barómetro de Fortín.

    6.- Manómetro diferencial tipo U.

    7.- Conexiones para los multímetros.

Equipo para determinar la relación temperatura a volumen constante. Ley de Gay Lussac.[pic 1]

ORGANIZACIÓN PARA EL DESARROLLO DE LA PRÁCTICA:

• El material y el  equipo necesario para la práctica debe estar dispuesto.
• Dividir el grupo de trabajo, de acuerdo al número de alumnos, en 2  o más equipos, con un promedio de 6 a 8  integrantes, se reparte el trabajo y se asignan roles: 2 operadores, 2 calculadores y el resto serán observadores. Si la práctica lo permite, se cambiarán los roles a los alumnos con la finalidad de que todos sean operadores, calculadores y observadores.
• Los operadores deben montar el equipo e ir realizando la práctica paso a paso.
• Los calculadores deben ir anotando los datos y resultados que se vayan obteniendo.
• Los observadores deben estar atentos a la práctica, ayudar a los operadores si es necesario así como realizar anotaciones de los datos y resultados que se vayan obteniendo.
• Al finalizar la práctica y, estando todo el equipo  reunido, los calculadores deben realizar los cálculos, llenar tablas, hacer gráficas y obtener los resultados.
• Entre todos deben llenar los cuestionarios y establecer la conclusión de la práctica.
• Seleccionar un representante de cada equipo quien deberá realizar un informe.

DESARROLLO EXPERIMENTAL

En el prototipo instalado en el laboratorio, al inicio se deben tener todas las válvulas cerradas. Se abre una de las válvulas de aguja que se encuentran en la parte superior del tanque con la finalidad de que entre aire a temperatura ambiente y presión atmosférica y en la otra válvula se conecta un manómetro diferencial tipo U. Se determina la temperatura T1, y la presión atmosférica P1 se determina mediante un barómetro. Se cierra la válvula de aguja y a  través de la fuente de poder de voltaje regulable se suministra energía eléctrica a una  resistencia de 2.7 Ohms a 25 Watts que se encuentra dentro del tanque. El suministro de energía se controla mediante la fuente de potencia de voltaje regulable. El gas se calienta y cuando se alcanza la temperatura deseada (T2), se abre la válvula de aguja que conecta el tanque con el manómetro tipo U y se lee la presión manométrica. Se determina la presión absoluta P2 en el tanque después del suministro de calor. Se compara la presión final (P2) obtenida en el experimento con la presión que se esperaría tener mediante la aplicación de la ley de Gay Lussac.

1. Cerciorarse que todas las válvulas del equipo experimental estén cerradas.
2. Conectar un manómetro diferencial tipo U en la válvula de aguja del extremo izquierdo.
3. Abrir la válvula de aguja que se encuentran en el extremo superior derecho para que entre aire al tanque.

1. Dejar que el sistema alcance el equilibrio térmico.
2. Leer la temperatura del aire dentro del tanque ( T1 ) mediante el termómetro bimetálico.
3. Leer la presión atmosférica (P1) en un barómetro  de Fortín.
4. Cerrar la válvula de alimentación.
5. Conectar el multímetro a la resistencia que se encuentra en el tanque de acero inoxidable.
6. Suministrar energía mediante la resistencia regulando el voltaje a 8 Volts.
7. Cuando la temperatura se cercana a 60°C. Apagar la resistencia.
8. Dejar que el sistema alcance el equilibrio térmico (aproximadamente 3 minutos)
9. Tomar la temperatura del aire después de tres minutos.
10.  Abrir la válvula de aguja que conecta el tanque con el manómetro diferencial tipo U.
11. Leer la presión manométrica (PMan).
12. Calcular la presión absoluta en el estado final (P2).

Tabla de resultados experimentales.

 Se reportan las lecturas de presión y  temperatura para comprobar la ley de Gay – Lussac

LECTURAS  A VOLUMEN CONSTANTE.  (V1 = V2 = 2.232 lt.)

CÁLCULOS:

1.- Determinar la presión absoluta en el estado 2.

P2 Experimental = Patm + PMan

                                                P2exp =

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