INFORME #5 PROPIEDADES DE LOS GASES

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PANAMÁ[pic 1][pic 2]

FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICÁ

INGENIERÍA AERONÁUTICA

INFORME #5

PROPIEDADES DE LOS GASES

INTEGRANTES

ALDEANO, Coby 8-957-983

ATENCIO, Carlos 8-907-954

CARRASCO, Angie 8-913-443

VERGARA, Denisse 8-827-1497

GRUPO

1AA-131(C)

PROFESORA

Macías, Emelina

INSTRUCTORA

Aranda, Rubí

Miércoles 30 de Mayo de 2018

INTRODUCCIÓN

En este trabajo se estudiara el uso de la ecuación de gas ideal y la carta de compresibilidad para buscar incógnitas, de tal modo que se pueda hacer una comparación de los valores de ambas vías, dando en evidencia la diferencia de exactitudes entre un método y otro.

OBJETIVOS

Objetivo general:

Estudiar el comportamiento de los gases bajo diferentes condiciones de temperaturas.

Objetivos específicos:

1. Medir con un anemómetro, diferentes condiciones de velocidad y temperatura.
2. Utilizar la ecuación de gas ideal y la carta de compresibilidad generalizada de Nelson-Obert a partir de los valores medidos.
3. Explicar la relación que existe entre la velocidad, densidad y temperatura.
4. Extender el estudio a otros gases bajo el supuesto de existir bajo las condiciones de temperatura medida.

MARCO TEÓRICO

Los gases son sustancias susceptibles a presión y a temperaturas, es decir, su comportamiento varía o es una función fuerte de estas propiedades, lo que quiere decir que es importante el estudio de gases a partir de alguna relación que prediga el comportamiento de un gas a una temperatura y presión determinadas. La ecuación de estado de gas ideal supone una aproximación más o menos buena de la realidad, pues en muchas ocasiones sirve como punto departida en la búsqueda de características de los gases; no obstante, es solo una suposición que muy difícilmente se hace correcta, por lo que muchos investigadores han tratado de buscar un factor de corrección, así surge la carta de compresibilidad, donde dependiendo de cantidades reducidas, se podrá determinar el valor de corrección Z que se ajuste al caso, y multiplicarlo por una presión o temperatura nominal, que es el utilizado en gas ideal simple.

EQUIPO Y MATERIALES

A continuación se muestran los equipos utilizados en la experiencia realizada para realizar este informe.

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Figura 1. Materiales utilizados a) anemómetro, b)  aire acondicionado y c) cronometro de celular.

RESULTADOS

1. Calcule la masa y densidad del aire en el laboratorio bajo condiciones ambientales.

Para calcular la densidad del aire, usamos la siguiente fórmula:

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Donde

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Reemplazando, tenemos que

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Por consiguiente, si definimos que el volumen del salón es 67 metros cúbicos aproximadamente, la masa sería:

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1. Calcule la presión para cada medición, utilizando la ecuación de estado de gas ideal y la carta de compresibilidad generalizada. Según los registros de temperatura obtenidos en el segundo paso.

Cálculo de la presión a temperaturas diferentes.

Asumimos que el valor de la densidad es de .[pic 12]

Las obtendremos de la ecuación de estado de gas ideal, donde        . Entonces, tenemos:[pic 13]

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Con la carta de compresibilidad: antes de usar este recurso, se debe reducir la temperatura y la presión atmosférica.

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De la carta de compresibilidad se obtuvo los valores de Z correspondientes a las cuatro mediciones:

; ; ; [pic 21][pic 22][pic 23][pic 24]

De modo que los valores son:

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1. Calcule la densidad del aire en las zonas seleccionadas, usando los valores de temperatura medidos en el tercer paso.

Asumiendo que la presión en los tres lugares es la misma que la presión atmosférica.

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En el salón de clases

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Utilizando la misma ecuación tenemos,

La densidad en el pasillo es:

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La densidad en el sótano es:

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PREGUNTAS

1. ¿qué pasa con la densidad del aire cuando este se calienta?

¿Qué pasa cuando se enfría?

Cuando se calienta, la densidad disminuye, y esto es fácil de demostrar en la ecuación de gas ideal, donde la temperatura es inversamente proporcional a la densidad. O sea que cuando se enfría va a haber mayor densidad.

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