pratica 2 quimica aplicada (1) creo que ya terminado

7/24/2019 Pratica 2 Quimica Aplicada (1) Creo Que Ya Terminado

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INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniera y

Ciencias Sociales y Administrativas.

Practica 2 Coeficiente de expansin trmica de los gases

Equipo 2 Secuencia: 1I2!

"#$%&' &o( )e *oleta

*arrera Padilla +e,na It-el 2.1/!.2.02

#pe- lores arla #eticia 2.1/!.

#pe- 3arc4a "reli Carmen 2.1/!..56!

#o-ano #pe- austino 2.1/!.2777

Profesor: #en elipe %ota 8apia

I&3E&IE+I" I&)$S8+I"#

#"*'+"8'+I' )E 9$I%IC" "P#IC")"


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eca de entrega: 16 de septiem;re de 2.1/

O!etivos"

< In=estigar para una masa fi>a de aire? la correlacin del =olumen , la temperatura a presin

constante(

< )eterminar experimentalmente el coeficiente de expansin trmica(

#arco Te$rico"

$n sistema gaseoso se encuentra en un estado definido cuando las =aria;les presin @PA? =olumen

@A , temperatura @8A @=aria;les de estadoA tienen =alores definidos( Para poder definir el estado de

un sistema? en este caso? gaseoso? sin tener que medir todas las =aria;les in=olucradas? se ace

uso de ecuaciones matemBticas? las cuales relacionan unas =aria;les en funcin de otra( Estas

ecuaciones se denominan ecuaciones de estado , pueden o;tenerse o;ser=ando el

comportamiento del sistema ;a>o condiciones controladas(

En 1!!2? +o;ert *o,le reali- las primeras medidas cuantitati=as del comportamiento de los gases

en relacin con la presin , el =olumen(

Carles @1606A , 3a, #ussac @10.2A o;ser=aron el comportamiento de los gases? a ;a>aspresiones? cuando una cantidad constante de gas se calienta a presin constante? esto es? la

expansin de un gas por efecto de la temperatura en condiciones iso;Bricas( Encontraron que el

=olumen aumenta linealmente respecto a la temperatura @medida en la escala cent4grada de

mercurioA(


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En la figura se puede o;ser=ar que el =olumen aumenta conforme la temperatura aumenta? en una

relacin lineal que puede representarse a tra=s de la ecuacin de una l4nea recta:

D m8 ;

)onde m , ; son constantes que representan la pendiente de la recta , el corte en el e>e de las

ordenada? respecti=amente( El corte en el e>e de las ordenadas ocurre cuando la temperatura es

cero? 8 D . FC ,? por lo tanto? ; D .? donde . es el =olumen del gas a . FC @tam;in llamado

=olumen de referenciaA cuando la presin , la masa son constantes(

D . m8

Si se define una nue=a constante como G D mH.? la le, de Carles puede escri;irse como:

D .@1 tA

Cuando la cantidad de masa de masa , presin , presin del gas permanecen constantes? donde:

D =olumen del gas medido a la temperatura t(

. D =olumen del gas a . FC

8 D temperatura del gas a grados Celsius

G D coeficiente de expansin trmica

El =alor de G tiene una =alor de 1H267(1J FC( Cuando el =olumen tiende a cero se tiene un =alor

aproximado para el cero a;soluto de temperatura? correspondiente a


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INSTALAR ELEQUIPO Y

VERIFICAR QUEEL MERCURIO SEENCUENTRE EN

EL CONTENEDOR.

RETIRAR ELTAPON DE GOMA

DELCONTENEDOR DE

MERCURIO.

IDENTIFICAR ELMANOMETRO DEMERCURIO, SU

FORMA DEMANEJO Y

MEDICIONES.(mm)

SABER CUAL ESLA COLUMNA DEAIRE(SISTEMA EN

ESTUDIO) Y SUESCALA.(cm)

LLENAR EL BADE

RECIRCULACIOCON 5L DE AGU

DESTILADA YCONECTARLO

LA TOMA DECORRIENTE PERSIN ENCENDERL

(esarrollo E)perimental"


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Tala de res'ltados e)perimentales"

0.57

( 2)(21)+1.01=22.44mL

0.57

( 2)(21)

+1.01

=22.44mL

0.57

( 2)(22)+1.01=23.46mL

0.57

( 2)(22)

+1.01

=23.46mL

0.57

( 2)(22)+1.01=23.46mL

Lo!"#$% %& 'co'$m %& "&(cm)

Vo'$m& %&"& (cm* o M')

T&m+$ (C)

- --.// -- --.// **-- -*./0 *1-- -*./0 /*

-- -*./0 /1-- -*./0 5---.5 -*.21 51-* -/./3 0-*.5 -/.22 00-/ -5.54 1-/ -5.54 15-/.5 -0.4 3


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0.57

( 2)(22)+1.01=23.46mL

0.57

( 2)(22.5)+1.01=23.97mL

0.57

( 2)(23)+1.01=24.48mL

0.57( 2)(23.5)

+1.01=24.99mL

0.57

(2)(24)+1.01=25.50mL

0.57(2)(24)

+1.01=25.50mL

0.57

( 2)(24.5)+1.01=26.01mL

C*lc'los"

1( Calcule el nOmero de moles de aire que se mane>a en esta prBctica? con ;ase en los datos

iniciales de presin? =olumen , temperatura am;iente en el experimento(

n D pH+8


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p D J0J mmKg D .(6!56 atm

D 22(// m# D o(o22// #

+ D .(.02 atm#Hmol

8 D 22 FC D 25J

(0.7697 ) (0.02244 )(0.082 ) (295 )

=6(1/.

2( Calcule el =olumen de aire contenido en la columna:

Vaire = r2 h + 1,01 @DA cm7 o m#

)onde:

r D radio del tu;o D .(J6 cm

D altura de la columna en cm

1?.1 D =olumen en m# del segmento caf superior de la columna @constanteA(

0.57

( 2)(21)+1.01=22.44mL

7( Calcule la presin total @a;solutaA del sistema en mil4metros de mercurio? en caso de no

lle=ar a ca;o el experimento a presin atmosfrica

Pabs = Patm + Pman

)nde: Patm D presin atmosfrica o ;aromtrica en la Cd? de %xico(

Pman D presin manomtrica o diferencia de alturas en mmKg(

Presin manomtrica: 76. mm Kg

Presin atmosfrica: 70J mm Kg

Presin a;solutaD76. mm Kg 70J mm Kg D 6JJ mm g


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/( Constru,a en papel milimtrico la recta olumen de aire @m#A =s 8emperatura @FCA con una

escala adecuada que le permita extrapolar la recta asta D .

'#$#&m+$

Vo'. %&"&

- ---.///3-

-0

- **--.///3-

-0

-- *1-*./055-

35

-- /*-*./055-

35

-- /1-*./055-

35

-- 5--*./055-

35

--.5 51-*.21533

/

-* 0-/./30-*

/*

-*.5 00-/.22053

1-

-/ 1-5.5402/

4-

-/ 15-5.5402/

4-

-/.5 3-0.41-2

*


9/11

4 -4 *4 /4 54 04 14 34 24-4

-

--

-*

-/

-5

-0

-1

(6) 7 4.406 8 -4.1R9 7 4.2*

Poc&:o ":o;"co

J( #ea el dato de temperatura cuando D . , calcule el coeficiente de expansin isotrmica

@GA , el =olumen . @ordenada al origenA? con o;>eto de esta;lecer la ecuacin

D . @1 G8A

V 7 V4 ( 8


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C'estionario"

1A )efina el proceso iso;Brico para un gas

Es cuando la presin es constante? , el =olumen es directamente proporcional a la

temperatura(

2A Cmo interpreta la grBfica construidaQ&os muestra de manera =isual como es un proceso iso;Brico: en donde si el =olumen es

directamente proporcional a la temperatura? si la temperatura aumenta el =olumen tam;in

7A 9u porcenta>e de error encuentra usted entre el =alor terico , el =alor experimental delcoeficiente de expansin trmica @GAQ

%error=|valor teoricovalor experimentalvalor teorico |100

%error=|.00366.00305.00305 |100

%error=16.66

/A Con ;ase en la ecuacin D o @1 GtA , el dato experimental de G? calcule el =olumen

que ocupar4a la muestra de aire al expandirse a una temperatura de 1..FC(

v=V0 (1+t)

v=20.70 (1+.00305100)

v=27.0022cm3

Concl'siones"


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Con ;ase a los o;>eti=os generales planteados en la prBctica pudimos llegar a di=ersos resultados?

como primer punto? o;ser=amos que el =alor de la altura cam;ia conforme al cam;io de

temperatura , por consecuencia el =olumen depende de la altura( "l no cam;iar la temperatura

@am;ienteA pudimos o;ser=ar que no a, alteraciones en el cam;io de la altura de la columna? otro

punto que fue mu, importante es que RK la presin manomtrica puede ser ma,or o menor a la

presin atmosfrica(

Para explicar me>or el comportamiento de nuestros datos o;tenidos? nos apo,amos de una grBfica

de dispersin x @temperatura en FCA? , @olumen en cm o mlA? mediante esta grafica pudimoso;ser=ar que existen puntos en comOn por los que pasa nuestra pendiente? esto nos lle=a a

nuestro siguiente punto? concluimos que para o;tener el =alor del coeficiente de expansin trmica

@GA es necesario apo,arnos de nuestra pendiente @mA , nuestra ordenada al origen @;A(

';tendremos el =alor experimental que nos sir=i para corro;orar el de error que existi durante

la prBctica o;tu=imos un =alor del 1! fue ra-ona;le? este =alor podemos >ustificarlo ,a que

durante la medicin se pudieron presentar di=ersas cuestiones entre ellas las condiciones

am;ientales que existieron en ese momento @cielo nu;lado? llu=iaA , el error umano al momento

de la medicin(

Con esta prBctica o;ser=amos f4sicamente el comportamiento de la le, de Carles , por medio deesta expresin pudimos conocer el =alor de la temperatura cuando tenemos un =alor en el =olumen

de .( En conclusin general esta prBctica fue exitosa ,a que conocimos el =alor del coeficiente de

expansin trmica? o;ser=amos el comportamiento de la temperatura la presin mediante el

"parato para el estudio de las le,es de los gases? con soporte de mercurio , termmetro @Columna

de PKLMEA o;tu=imos un =alor del error ra-ona;le , pudimos compro;ar el comportamiento de

los datos(

+iliografa"

'TConnor? P( +(U )a=is? V( E(U Kaenisc E( #(

pratica 2 quimica aplicada (1) creo que ya terminado

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