LEYES DE LOS GASES “LEY DE CHARLES-GAY LUSSAC”

ESCUELA NACIONAL DE CIENCIAS BIOLOGICAS

FISICOQUÍMICA

PRACTICA Nº 3:

LEYES DE LOS GASES

“LEY DE

CHARLES-GAY LUSSAC”

EQUIPO Nº 4:

ALARCÓN MIRÓN ANGEL MANUEL

CRUZ GONZALEZ BERENICE

VÁZQUEZ REYES GEORGINA

GRUPO: 2IM1 (IB2A)

PROFESOR:

JUAN NAVA SERRANO

INGENIERÍA BIOQUÍMICA

FECHA DE ENTREGA:

12/AGOSTO /2009

INTRODUCCIÓN

La Ley de Charles y Gay-Lussac, también llamada Ley de Charles relaciona el volumen y la temperatura de una cierta cantidad de gas ideal, mantenido a una presión constante, mediante una constante de proporcionalidad directa.

En esta ley, Charles dice que a una presión constante, si aumentamos la temperatura de un gas, el volumen del gas aumenta y al disminuir la temperatura, el volumen del gas disminuye. Esto se debe a que al aumentar la temperatura aumenta movimiento de las partículas. Así que, a mayor movimiento de las partículas (temperatura), mayor volumen del gas, debido a que el gas necesita más espacio para moverse.

La ley fue publicada primero por Louis Joseph Gay-Lussac en 1802, pero hacía referencia al trabajo no publicado de Jacques Charles, de alrededor de 1787, lo que condujo a que la ley sea usualmente atribuida a Charles. La relación había sido anticipada anteriormente en los trabajos de Guillaume Amontons en 1702.

Por otro lado, Gay Lussac relacionó la presión y la temperatura como unidades directamente proporcionales y es llamada "La segunda ley de Gay-Lussac"

La ley de Charles es una de las más importantes leyes acerca del comportamiento de los gases, y ha sido usada de muchas formas diferentes, desde globos de aire caliente hasta acuarios. Se expresa por la fórmula: en esta ley actúan la presión de un gas ideal así como la de un gas constante

Además puede expresarse como:

V es el volumen

T es la temperatura absoluta (es decir, medida en Kelvin)

k es la constante de proporcionalidad

OBJETIVOS

Encontrar la ecuación que siguen las variaciones del volumen de un gas al cambiar su temperatura a presión constante y comparar el resultado obtenido con el postulado de Gay Lussac:

“El incremento relativo del volumen de un gas, producido por el incremento de un grado en la temperatura del mismo, es igual para todos los gases”

RESULTADOS

RESULTADOS EXPERIMENTALES

TEMPERATURA (°C ) VOLUMEN (ml)

T = 20°C V= 141ml

20.8 142.9

21 143.3

21.1 143.6

21.4 144

21.8 144.3

22 144.7

22.2 145

22.6 145.5

23 145.8

23.4 146.2

23.9 146.5

24.2 146.8

24.8 147.2

GRAFICA DE VOLUMEN EN FUNCIÓN DE LA TEMPERATURA

TEMPERATURA °C

ANALISIS DE DATOS

x

T(°C) y

V (ml) xy x² y²

T = 20°C V= 141ml 2820 400 19881

20.8 142.9 2972.32 432.64 20420.41

21 143.3 3009.3 441 20534.89

21.1 143.6 3029.96 445.21 20620.96

21.4 144.0 3081.6 457.96 20736

21.8 144.3 3145.74 475.24 20822.49

22 144.7 3183.4 484 20938.09

22.2 145 3219 492.84 21025

22.6 145.5 3288.3 510.76 21170.25

23 145.8 3353.4 529 21257.64

23.4 146.2 3421.08 547.56 21374.44

23.9 146.5 3501.35 571.21 21462.25

24.2 146.8 3552.56 585.64 21550.24

24.8 147.2 3650.56 615.04 21667.84

∑▒x ∑▒y ∑▒xy ∑▒x² ∑▒y²

312.2 2026.8 45228.57 6988.1 293461.5

x

y

22.3 144.77

En dicha práctica y basándonos en la ley Charles, el volumen está en función de la Temperatura. Por otro lado se obtuvieron 14 datos experimentales tomando en cuenta la temperatura inicial y el volumen inicial ya establecidos por el dispositivo.

n= 14 datos experimentales

x= Temperatura

y=Volumen

CÁLCULOS

SCx = ∑▒〖x²-((∑▒〖x)²〗)/n〗

Sustituimos con los valores obtenidos en la tabla anterior.

SCx = (6988.1) - ((312.2)²)/14

SCx= 26.04

Posteriormente obtenemos SCy

SCy = ∑▒〖y²-((∑▒〖y)²〗)/n〗

SCy= (293461.5) – ((2026.8)²)/14

SCy= 38.76

Obtenemos SPxy

SPxy = ∑▒〖xy-((∑▒〖x∑▒y)〗)/n〗

SPxy= (45228.57) – ((312.2)(2026.8))/14

SPxy= 30.93

Para obtener b que es la pendiente de nuestra recta utilizamos la siguiente expresión:

b= SPxy/SCx

b= 30.93/26.04

b= 1.18

Por otro lado para obtener la ordenada al origen a utilizamos la siguiente expresión:

a= y - bx

a= (144.77)-(1.18) (22.3)

a= 118.456

Una vez con estos datos se calcula r

r= SPxy/(√(SCx)(SCy))

r= 30.93/(√(26.04)(38.76))

r= 0.97

El resultado de r nos confirma que la recta casi pasa por todos los puntos ya que su valor debe tener tendencia a 1.

Para obtener la probabilidad se utiliza la siguiente expresión:

tr= r √ (n-2)/((1-r^2))

tr= (0.97) √ (14-2)/((1-〖(0.97)〗^2))

tr= 13.81

DISCUSION

Dados los resultados de dicho experimento y la ecuación obtenida

y =118.456 + 1.18x

Observamos que a un volumen de 0 cm ³ la temperatura no es de -273.15 °C como se esperaba pero tiene una tendencia a dicho valor, según la grafica la temperatura es de -100°C.

En contraste sabemos que el aire no es un gas ideal por lo que no va cumplir totalmente lo especificado en las ecuaciones para gases ideales.

Por otro lado aplicando el método matemático visto en el laboratorio con la ayuda de las tablas t-student obtuvimos 0.97 es decir que la línea por lo general pasa por todos los puntos pero tr que es la probabilidad obtuvimos un numero enorme por lo cual consideramos que dicha práctica debe ser aun revisada con la ayuda del profesor.

CUESTIONARIO

PREGUNTAS DEL EXPERIMENTO 1

¿Para qué sirven las

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