Determinación del coeficiente de dilatación a presión constante de un gas mediante la medida de temperatura.

OBJETIVO DE LA PRÁCTICA:

Determinación del coeficiente de dilatación a presión constante de un gas mediante la medida de temperaturas.

MATERIAL A UTILIZAR:

Termómetro de gas a presión constante, recipiente metálico para el agua y resistencia de calefacción.

FUNDAMENTO O INTRODUCCIÓN TEÓRICA:

PRINCIPIO DE GAY-LUSSAC: fue el primer principio que relacionó las variaciones de volumen de un gas con las variaciones de temperatura. Gay-lussac midió el coeficiente de dilatación de los gases. También dijo que para efectuar estas medidas la presión debería permanecer constante. Este coeficiente queda expresado por la siguiente relación:

V= V_0 [1+ α(t-t_0 ) ]

Siendo V_0 el volumen a una temperatura de referencia t_0, V el volumen a la temperatura t y α el coeficiente de dilatación. Si tomamos como temperatura de referencia 0 grados, la ecuación quedará expresada de la siguiente manera:

V= V_(0 ) [1+ α]

Debemos tener en cuenta que el volumen es función lineal de la temperatura y que el coeficiente de dilatación tiene aproximadamente el mismo valor para todos los gases.

α=0.00366 ℃^(-1) es decir 1/α= 273,15 ⁰C

Termómetro de gas a presión constante:

El dispositivo de la figura consiste en un recipiente de vidrio que contiene un gas, comunicado por medio de una llave T, con un tubo a un recipiente provisto de un émbolo y con una escala graduada en cm.

Este dispositivo nos permite calcular el valor del coeficiente de dilatación del gas contenido en A.

MÉTODO O PROCEDIMIENTO A SEGUIR:

Poner la llave T de forma que esté comunicado el recipiente A con el B y con la atmósfera.

Colocaremos una mezcla de agua con hielo en el recipiente metálico con el fin de conseguir que la temperatura sea 0⁰C.

Desplazar el émbolo hasta el final.

Introducir el recipiente A en el interior del recipiente metálico.

Colocar la llave T de forma que se comunique solo el recipiente A y el B, pero que queden aislados de la atmósfera.

Sustituir la mezcla de hielo y agua por otro de agua. Veremos como el émbolo se desplazará. Mediremos y anotaremos dicho desplazamiento.

Retirar el baño con el agua y dejar que el recipiente A alcance la temperatura ambiente. Anotaremos el desplazamiento que se produce que será casi inapreciable, a este desplazamiento lo llamaremos h_a.

Colocar de nuevo el baño con agua y alcanzar la temperatura de ebullición (t_e ). Veremos como el émbolo se desplaza por lo que anotaremos el resultado. A este desplazamiento lo llamaremos h_e.

Calcular el desplazamiento con el mismo procedimiento entre distintas temperaturas comprendidas entre la temperatura ambiente y la de ebullición.

Realizar el ajuste lineal, por el método de los mínimos cuadrados y calibrar en grados /

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