LAB 1 – PROCESO ISOMÈTRICO

LAB 1 – PROCESO ISOMÈTRICO

DATOS:

Para la recolección de datos en este laboratorio ha sido necesario medir 9 temperaturas (ascendentemente) del aire encerrado en un matraz, y medir las presiones  manométricas del mismo  en el aparato de boyle para cada caso.

Hemos considerado a este proceso como isocórico porque lo desarrollamos a volumen constante.

Imagen de referencia del sistema:

[pic 1]

Los datos obtenidos los expresamos en la siguiente tabla:

Donde:

Tc: Temperatura del aire

Pm: Presión manométrica del aire

P: Presión total del aire ( Presión atmosférica más Presión Manomètrica)

ANÀLISIS DE DATOS:

Los análisis de datos para este laboratorio lo llevaremos acabo de acorde a nuestros objetivos:

1. Descripción del proceso isocórico del aire:

Como nos damos cuenta en los datos de la TABLA 1  a medida que la temperatura del aire aumenta la presión del mismo también, esto se puede demostrar físicamente utilizando la ecuación de estado PV= nRT , en la cual notamos que P (presión ) es directamente proporcional a T(temperatura) , por lo que a volumen constante si aumenta la temperatura la presión también lo hará.

1. ‘’Cero Absoluto’’ de la escala kelvin

Para nuestro segundo objetivo es necesario evaluar nuestros datos de la tabla 1 utilizando el siguiente análisis físico matemático:

[pic 2]

Donde:

Y representaría la presión  del aire (P)  y X sería la temperatura (Tc)  , además b vendría a ser la pendiente de la recta Tc vs P  y a el intercepto de la misma.

Haciendo uso del método de los mínimos cuadrados ajustamos nuestros datos de la tabla 1  y obtuvimos como resultado el siguiente gráfico: [pic 3]

Como la ecuación de la línea de tendencia de nuestros datos es P=0.2607Tc + 70.59 º C y nuestro objetivo es hallar la temperatura del cero absoluto en la escala kelvin, entonces para ello será necesario que P sea igual a cero  y hallar Tc considerando tal condición (P = 0). El valor que obtengamos solucionando la ecuación lo vamos a representar como To y vendría a ser el cero absoluto en º C:

Entonces el análisis gráfico a considerar sería el siguiente: [pic 4]

Solucionando la ecuación:  

0 = 0.2607*Tc + 70.59 º C, pero Tc = To

• 0 = 0.2607*To + 70.59 º C

     To = -(70.59 º C)/0.2607

      To = -271.77 º C

Aproximando To  -> -273.15 º C  

Como el valor de To aproximado es de -273.15 º C   en la escala Celsius, en la escala kelvin será 0 K  (cero absoluto).

LAB 2 – FENÓMENOS ELECTROSTÁTICOS

DATOS Y ANÁLISIS DE DATOS:

Para este laboratorio no hemos hecho uso de datos numéricos, pero sí hemos empleado aparatos que nos han permitido evaluar y conocer más acerca de los fenómenos electrostáticos.

1. Primero hicimos uso del generador de Van de Graaff , el cual  es una máquina electrostática que utiliza una cinta móvil para acumular grandes cantidades de carga eléctrica en el interior de una esfera metálica hueca. A continuación mostraremos el esquema del aparato con sus respectivas partes:  

[pic 5]

Donde:  
1) esfera metálica hueca (con carga positiva) 
2) electrodo conectado a la esfera, un cepillo muy próximo (pero no en contacto) al electrodo y la correa 
3) rodamiento superior
4) lado de la correa con carga positiva 
5) lado opuesto de la correa con carga negativa 
6) rodamiento inferior (metal) 
7) electrodo inferior (tierra) 
8) Aparato de prueba: dispositivo esférico con carga negativa, utilizado para descargar la esfera principal
9) chispa producida por la diferencia de potencial 

En nuestro laboratorio también usamos otros aparatos de prueba como: un electroscopio de aguja, hilos de nylon ( y junto con ello una malla metálica que sirvió como aislante para que el nylon no  experimente el fenómeno electrostático).  

Estos fenómenos  experimentados en el laboratorio suceden por la interacción eléctrica de las cargas de los cuerpos, ya que la cabeza del generador está cargada positivamente y si acercamos a ella un cuerpo con electrones, se llevará a cabo una atracción  de cargas, por ejemplo en el caso del nylon  vimos lo siguiente:

[pic 6]

2. Seguidamente utilizamos el Carrete De Ruhmkorff, el cual es un generador eléctrico que permite obtener tensiones muy elevadas, del orden de los miles o decenas de miles de voltios a partir de una fuente de corriente continua. A continuación mostraremos el esquema del aparato con sus respectivas partes

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