Computadora con applet para simular el proceso de gas ideal

Materiales e Instrumentos

• Computadora con applet para simular el proceso de gas ideal.

Procedimiento

Parte #1

• Se comenzó estableciendo en el applet una temperatura de 70.1 K después se seleccionó el proceso isotérmico.
• Se tomaron 5 medidas diferentes de la Presión con valores de 2, 3.5, 5, 6.5 y 8 L de Volumen.
• Se procedió a establecer una presión de 1.75x105 Pa y se cambió el proceso a isobárico.
• Se tomaron 5 medidas diferentes de la Temperatura con valores de 2, 3.5, 5, 6.5 y 8 L de Volumen.
• Se procedió a establecer un volumen de 4.50 L y se cambió el proceso a isovolumétrico.
• Se tomaron 5 medidas diferentes de la Temperatura con los valores de 1.00x105, 1.50x105, 2.00x105, 2.50x105 y 3.00x105 Pa de Presión.

Parte #2

• Se estableció la temperatura a 70.1 K después se seleccionó el proceso isotérmico, además, se buscó el punto donde el volumen fuera 3 L y este representaría el punto A del ciclo de Carnot, por último se borró todo el proceso para llegar a ese punto y se tomaron las medidas obtenidas para la presión, el calor y el trabajo.
• Del punto A se llegó al punto donde el volumen fue de 5 L y se tomaron las medidas obtenidas para la presión, el calor y el trabajo, este punto se llamó B.
• Se borró el trazado anterior y se seleccionó el proceso adiabático, a través de este proceso se llegó al punto donde la temperatura fue de 50 K y se tomaron las medidas obtenidas para el volumen, la presión, el calor y el trabajo, este punto se llamó C.
• Se borró el trazado anterior y se seleccionó el proceso isotérmico, a través de este proceso se llegó al punto donde el volumen fue de 5 L y se tomaron las medidas obtenidas para la presión, el calor y el trabajo, este punto se llamó D.
• Se borró el trazado anterior y se seleccionó el proceso adiabático, a través de este proceso se llegó al punto donde la temperatura fuera finalmente de 70.4 K y se tomaron las medidas obtenidas para el volumen, la presión, el calor y el trabajo, este punto coincidía con A, aunque variaron algunos valores originales.

Nota: El valor de n con que trabaja el applet es constante y tiene un valor de 1 mol, para los cálculos a realizar.

Tablas de Datos

Tabla #1: Datos Proceso Isotérmico

Tabla #2: Datos Proceso Isobárico

Tabla #3: Datos Proceso Isovolumétrico

Tabla #4: Datos Ciclo de Carnot

Procesamiento de los Datos Experimentales

Parte #1

Proceso Isotérmico

Se procedió a linealizar la fórmula de los gases ideales [pic 12], teniendo en cuenta que T es constante quedaría así:

[pic 13], en donde: [pic 14], [pic 15]  y la pendiente [pic 16].

Tabla #5: Datos linealizados y convertidos Proceso Isotérmico

Con estos datos se encuentra [pic 24], [pic 25], [pic 26], [pic 27] y [pic 28]

[pic 29]                                 [pic 30]                 

[pic 31]                                 [pic 32] 

[pic 33] 

Por tanto,

[pic 34]

Se puede encontrar el valor de la constante universal de los gases con la siguiente fórmula:

[pic 35] 

[pic 36][pic 37] 

Error Absoluto

[pic 38] 

Error Relativo Porcentual

[pic 39]

Proceso Isobárico

Se procedió a linealizar la fórmula de los gases ideales [pic 40], teniendo en cuenta que P es constante quedaría así:

[pic 41], en donde: [pic 42], [pic 43]  y la pendiente [pic 44].

Tabla #6: Datos linealizados y convertidos Proceso Isobárico

...