Experimento Ley de Charles

Ley de Charles

Objetivo

• Verificar experimentalmente la ley de Charles
• Determinar experimentalmente el valor del cero absoluto de temperatura.

Fundamento

Revisando diferentes partes de internet buscando información relacionada con la ley de Charles pude encontrar que Jack Charles estudió por primera vez la relación entre el volumen y la temperatura de una muestra de gas a presión constante y, observó que cuando se aumentaba la temperatura el volumen del gas también aumentaba y que al enfriar el gas, el volumen disminuía.

Su ley dice:

"A presión constante, el volumen que ocupa una muestra de gas es directamente proporcional a las temperaturas absolutas que soportan"

De acuerdo con el enunciado, la ley de Charles puede expresarse matemáticamente de la siguiente manera:

V1.T2 = V2.T1 (P=cte)

Esta ley se descubre casi ciento cuarenta años después de la de Boyle debido a que cuando Charles la enunció se encontró con el inconveniente de tener que relacionar el volumen con la temperatura Celsius ya que aún no existía la escala absoluta de temperatura.

La proyección de la recta, dará una intersección en -273.15 ºC, temperatura a la cual el gas teóricamente tendrá un volumen de cero, lo cual sólo se cumple para el gas ideal, puesto que los gases reales se licuarán y solidificarán a temperaturas suficientemente bajas.

A este valor de -273.15 ºC, se le asignó un valor de cero kelvin (0 K), en la denominada escala de temperatura absoluta.

Materiales y sustancias

Metodología

En la metodología primero pondré el proceso que el profesor nos proporcionó para poder realizar la práctica y en seguida pondré algunos puntos que yo mejoraría para poder hacer el proceso un poco más rápido y seguro.

Procedimiento proporcionado por el profesor

a. Calentamos 250 mL de agua destilada en un matraz de 500 mL, hasta que alcanzó su punto de ebullición.

b. Colocamos la probeta de 50 mL hacia abajo, sobre el agua en ebullición, la dejamos en esa posición durante 5 min.

c. Se apagó la parrilla y se midió su temperatura (T1).

d. Agregamos hielo al matraz para disminuir la temperatura de la probeta y tener un cambio de volumen.

e. Registramos la temperatura del agua cuando el matraz registrara cada cierto volumen.

Correcciones que yo propondría

1. Calentamos 250ml de agua destilada en un vaso de precipitado 500ml hasta que alcance su punto de ebullición ya sea con un mechero o con una parrilla eléctrica.
2. Colocaremos una probeta de 50 ml hacia abajo sobre el agua en ebullición, procura que la probeta esté llena de agua muy caliente, llenarla con un exceso ya que al momento de voltearla hacia se vaciará un poco, la dejaremos en esta posición por 5 minutos todavía con el mechero o la parrilla prendida. ¡Ten cuidado ya que estará caliente! Recuerda llevar una franela para evitar quemaduras.
3. Apaga la parrilla y mide la primera temperatura (T1).
4. Puedes poner el vaso de precipitado en un recipiente con agua a temperatura ambiente, después de que se enfríe un poco podemos agregar hielo para disminuir la temperatura y así tener un cambio en el volumen.
5. Cada 0.5 ml registra la temperatura, recuerda mientras más mediciones hagas, más te acercarás a un buen resultado.

Resultados

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