Determinación de la constante universal de los gases ideales.

Practica No. 3

Determinación de la constante universal de los gases ideales

OBJETIVOS:

Por medio de un experimento el estudiante obtendrá datos de presión, volumen y temperatura para calcular el valor de la constante universal de los gases ideales (R) y transformarlo a diferentes unidades.

Tabla de datos experimentales

Diámetro interno del vaso de precipitado (d_i) en cm Profundidad del vaso de precipitado

(h_vaso) en cm Temperatura ambiente(t_amb) en °C

6.6 8.8 26.5

CÁLCULOS

1.- Calcula la densidad del mercurio (ρ_Hg) a temperatura ambiente.

ρ_Hg=13595.08-2.466(〖t_amb)+0.0003(t_amb)〗^2

ρ_Hg=13595.08-2.466(26.5〖)+0.0003(26.5)〗^2

ρ_Hg=13529.94kg/m^3

2.-Calcula la presión barométrica (ρ_barom) en Pa.

ρ_barom=(ρ_Hg)(g_local)(h_barom)

ρ_barom=(13529.94kg/m^3)(9.78m/s^2)(0.585m)

ρ_barom=77408.84 Pa

3.-Calcula el radio del vaso de precipitado (r) en cm.

r=d_i/2

r=(6.6)/2

r=3.3cm

4.-Calcula el volumen del aire del vaso de precipitado (V_vaso) en 〖cm〗^3 y transfórmalo a m^3.

1m^3=1x〖10〗^6 〖cm〗^3

V_vaso=π(〖r)〗^2 (h_vaso)

V_vaso=π(〖3.3cm)〗^2 (8.8cm)

V_vaso=301.06〖cm〗^3

(301.06〖cm〗^3 )(〖1m〗^3/(1〖000000cm〗^3 ))=3.01x〖10〗^(-4) m^3

5.- Transforma la temperatura ambiente (t_amb ) a escala Kelvin.

t_amb=t_amb+273.15K

t_amb=26.5+273.15K

t_amb=299.65K

6.-Calcula la masa del aire (m_aire) que contiene el vaso de precipitado en gramos.

m_aire=(V_vaso)(ρ_aire)

m_aire=(3.01x〖10〗^(-4) m^3)(915g/m^3)

m_aire=0.27g

7.- Calcula la cantidad del aire (n_aire) en mol.

n_aire=m_aire/M_aire

n_aire=(0.27g)/(28.84g/mol)

n_aire=9.36x〖10〗^(-3) mol

8.-Calcula la constante universal de los gases ideales (R_calculada) en (Pa m^3)/(mol K) .

R_calculada=((P_barom)(V_vaso))/((n_aire )(T_amb))

R_calculada=((77408.84Pa)(3.01x〖10〗^(-3) m^3))/((9.36x〖10〗^(-3) mol)(299.65K))

R_calculada=8.307 (Pa m^3)/(mol K)

9.-Realiza detalladamente las conversiones del valor R_calculada que obtuviste a cada una de las siguientes unidades

a)(bar m^3)/(kmol K) b)(atm L)/(kmol K) c) BTU/(lbmol °R) d)(〖lb〗_(f ) ft)/(lbmol °R) e)(psia 〖ft〗^3)/(lbmol °R)

a)(8.307 (Pa m^3)/(mol K))((0.083144 (bar〖 m〗^3)/(kmol K))/(8.3144 (Pa m^3)/(mol

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