LABORATORIO DE TRABAJO DE FRONTERA PARA UN GAS IDEAL

LABORATORIO NÚMERO TRES

LABORATORIO DE TRABAJO DE FRONTERA PARA UN GAS IDEAL

REALIZADO POR:

WILFRAN DAVID ARISTIZABAL ACEVEDO

POLITÉCNICO COLOMBIANO JAIME ISAZA CADAVID MEDELLÍN

2022

RESUMEN

En este laboratorio se realiza varias pruebas físicas para hallar las propiedades que tienen los gases ideales tales como: apreciar el comportamiento del volumen con la presión, la temperatura constante, su trayectoria, además de hallar el trabajo de frontera que experimenta el gas en el sistema al pasar por varias formas como lo son la integración gráfica, por la ecuación de trayectoria y por el modelo de trabajo isotérmico, todo lo anterior se usara para verificar esta importante propiedad que tienen los gases en nuestro entorno y en nuestros hogares.

ABSTRACT

In this laboratory several physical tests are carried out to find the properties of the ideal gases such as: to appreciate the behavior of the volume with the pressure, the constant temperature, its trajectory, in addition to finding the frontier work that the gas experiences in the system when passing through several forms such as graphic integration,. , by the trajectory equation and by the isothermal work model, all of the above will be used to verify this important property that gases have in our environment and in our homes.

OBJETIVOS

1. Corroborar la ley de Boyle para un Gas Ideal: “Cambio del volumen con la presión a temperatura constante”

1. Graficar el comportamiento del volumen con la presión en un proceso de compresión a temperatura constante para un GI en un diagrama de P vs v.

1. Hallar la trayectoria del proceso, ósea la ecuación de P = f(v), que más se ajusta al proceso

1. Hallar el trabajo de frontera que experimenta el gas, en kJ/kg:

1. Por integración gráfica
2. Por integración de la ecuación de la trayectoria
3. Con el modelo de trabajo isotérmico para un G.I.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:

1. En un tubo en U, expuesto en los dos extremos a la presión atmosfera y con un ramal corto y otro largo, adicionar una cantidad de agua de tal forma que los niveles queden iguales en ambos ramales.
2. Verificar que el ramal corto quede lleno de aire en una longitud aproximadamente de 20 cm y cerrar este extremo.
3. El aire contenido en el extremo corto se considera el sistema, tiene forma cilíndrica y las condiciones iniciales son las de la atmosfera.
4. Se debe medir la altura inicial del aire del sistema y de la columna de agua del extremo largo por encima del nivel del agua en el extremo corto, esta altura será la presión manométrica del aire en columna de agua, inicialmente es cero.
5. Adicionar pequeñas cantidades de agua por el extremo superior del ramal largo, medir la altura del aire en el sistema (ramal corto) y la altura del agua en el ramal largo
6. Registrar las mediciones en una tabla de datos, cada medición con la adición del agua sirve para hallar el volumen y la presión del sistema en cada estado de equilibrio termodinámico.
7. También se deben medir las condiciones del ambiente (temperatura y presión atmosférica) y el diámetro interior de tubo en U

[pic 1]

Figura # 1 sistema estado inicial.

Sin tapón en equilibrio solo la presión atmosférica se observa el líquido a nivel.

[pic 2]

[pic 3]

Tabla # 1 Datos obtenidos de la practica

Tabla # 2 Datos de constantes.

CALCULOS:

•  Volumen del sistema (cilindro):

V = A*haire= (п*Di^2/4) * haire

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