Razón Cp/cv

Universidad de Oriente

Núcleo De Sucre

Escuela de Ciencias

Departamento de Química

Laboratorio de Fisicoquímica I

Fecha de Realización: 17/07/09.

Fecha de Presentación: 31/07/09.

Realizado por:

Br. Arroyo B, Rosángeles. C.I.: 18.582.457.

Br. Carreño, Roydis. C.I.: 17.781.631.

Sección 01.

Cumaná, julio de 2009.

RESUMEN

En esta experimentación se enmarco bajo el método de Clement y Desormes, bajo la determinación de la razón entre el Cp y Cv de una gas mediante un proceso adiabático. Por lo tanto, se utilizo la ecuación:

=(ln⁡(Pi/PB))/ln⁡〖(Pi/Pf)〗

para determinar la relación entre ambos, con lo cual se tomo el aire como gas determinante siendo el coeficiente de teórico de 1,403. Al finalizar la experimentación los cálculos arrojaron los siguientes valores: 1,27; 1,44; 1,39, siendo el promedio de error 4,28 %. Los cuales deben ser provocados por errores de tipo sistemático e incluso a la maniobra de los experimentadores con el montaje del aparato.

Cabe destacar, que dicha experimentación se realizó bajo una temperatura de 30°C, lo cual nos lleva a indicar que la densidad del mercurio se encuentra enmarcada en 13,5217g/ml y el aceite en 0,871 g/ml, dichos datos se usaron en las debidas transformaciones para equipar a la presión barométrica que es de 762,9mmHg en principio, pues luego de su corrección precedió a 759,16mmHg.

OBJETIVOS

General:

Establecer la razón existente entre el Cp/Cv a través del método de Clement y Desormes.

Específicos:

Calcular de manera experimental el 

Determinar los valores del Cp y Cv del aire, mediante la comparación de los resultados de 

INTRODUCCIÓN

En un sistema donde existe trabajo, siempre hay un padecimiento en el cambio de la temperatura, o mejor dicho transferencia de calor en el ambiente donde se ejecute dicha acción, adquiriendo diferentes valores. Es por ello donde se deriva la capacidad calorífica de un sistema.

Esta se define como “el proceso infinitesimal que se define como: Cpr=dqpr/dt donde el dqpr y dt son el calor transferido al sistema y la variación de la temperatura en el proceso” (LEVINE, I. Pág. 62). En tal sentido, en los gases podemos distinguir dichos procesos en presión constante (Cp), definido como: “significa la capacidad calorífica a presión constante, Cp, es la razón de cambio de la entalpía con respecto a la temperatura, a presión constante", y a volumen constante (Cv), donde: “es la razón de cambio de la energía interna con respecto a la temperatura, a volumen constante”. (Universidad Nacional de Colombia, Cap. III).2

Por ende, el presente trabajo investigativo tiene como fundamento específico la determinación de la razón Cp/Cv en un gas que se expande adiabáticamente tomando como punto referencial la experimentación de Clement y Desormes, altamente conocida y llevada a cabo en diferentes laboratorios de fisicoquímica del mundo. Cabe destacar, que ambos valores de Cp y Cv no poseen ninguna relación entre sí pero ambas permiten dilucidar métodos mediante el principio general de la Termodinámica.

MATERIALES Y MÉTODOS

Materiales:

Para la realización de esta práctica, se utilizó inicialmente una botella de 20 litros, bulbo de hule, llave de paso, manómetro, tapón de hule, selladores (silicona y cinta adhesiva), aceite (introducido en el manómetro), mangueras de hule, gel de sílice utilizado dentro de la botella. Más tarde, por errores del aparato al presentar fugas de gas en alguna de las mangueras se desmonto el aparato inicial utilizando nuevas mangueras de conexión y un Kitazato (sustituyente de la botella de 20 litros) con el cual se logró estabilizar la lectura del manómetro.

Métodos:

La metodología utilizada para la realización de esta práctica fue a través del método de Clement y Desormes ya que es el método más sencillo para la medida del  en un gas perfecto, así mismo esta misma experimentación es utilizada con algunos cambios en el montaje de los materiales en la Escuela Universitaria de Ingeniería y Técnica Industrial de Eibar, donde hacen referencia a un gas como el aire para la determinación de las valoraciones correspondientes, dicha experimentación presenta un alta semejanza con la realizada por el grupo experimentador la cual consistió en compresión el aire del frasco mediante la bomba de aire, asegurándose de no sobrepasar la presión máxima señala en la guía de prácticas (de 30 a 40 cm de la escala del manómetro), se cierra la válvula y se espera (5 minutos aproximadamente) a que el aire en el interior adquiera la temperatura ambiente. Se mide la diferencia de alturas hi y hf entre las ramas del manómetro. Se quitó el tapón de hule ubicado en el recipiente, con lo que el aire interior se expande hasta que su presión se iguala a la atmosférica, en cuyo instante se cierra la llave. Se espera a que el aire interior adquiera de nuevo la temperatura ambiente y se mide la diferencia de alturas h. Cabe destacar, que para el cumplimiento de nuestros objetivos fundamentales debimos desmontar con ayuda del docente el aparataje pues se presento una fuga de gas, lo cual nos llevo a la utilización de nuevas mangueras y un Kitazato para determinar una lectura sostenible en el manómetro, descartando un índice muy bajo de error. Así mismo, podemos mencionar como sugerencia que los grupos de experimentadores futuros que

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