Lab Virtual Fisica 2 Gas ideales

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 Reporte de Laboratorio:

“ESTUDIO MICROSCOPICO DE UN GAS IDEAL”          

                Ivonne Salgado Pinto           (10551312)

                Fecha de Presentación:        16 / Marzo / 2010

“Lo que se presenta en este reporte es el resultado del trabajo en el aula del laboratorio, del procesamiento de datos y de la investigación de parte del grupo que lo presenta. Caso de incluir partes copiadas obtenidas por otros cauces, quedaríamos sometidos a las sanciones que este tipo de prácticas conllevan.”

INTRODUCCIÓN

El presente reporte de laboratorio tiene como propósito ilustrar el experimento virtual referente al comportamiento de un Gas Ideal y sus diferentes procesos termodinámicos.  Esto se pudo llevar a cabo mediante diferentes applets cuyo propósito principal fue facilitar la ilustración de cómo se comporta un gas ideal en diferentes circunstancias como ser cambio de temperatura, presión, volumen, etc.

En la parte A del experimento se vario la temperatura manteniendo las demás variables constantes para poder encontrar el volumen. Luego se hizo el mismo proceso variando la presión y la cantidad de moles. Posteriormente se vario la presión, el volumen y la gravedad para poder entender mejor como trabaja un gas bajo diferentes condiciones.

Por otro lado, en la parte B del experimento se utilizo un applet diferente en el cual activamos el  ‘Enable Tracking’ que analiza la trayectoria de una molécula. Para este experimento trabajamos con gases como el Helio y el Neón, variando  la temperatura y analizando  el comportamiento del histograma de velocidades.

OBJETIVOS

• Observar el comportamiento de las moléculas de los gases cuando se les varía la presión y volumen.

• Observar y comprender con amplitud como se comporta una molecula al chocar con otra o al chocar con las paredes de un recipiente.

PRECAUCIONES EXPERIMENTALES

• Estar muy concentrado cuando tomamos lectura del número de veces que las moléculas de helio al igual que las de neón chocan con el pistón ya que en cierto punto puede volverse confuso por esta razón se recomienda más de una persona para la observación y conteo.

• Tener paciencia y esperar a que el applet refleje un equilibrio térmico antes de guardar la imagen respecto a la variación de la temperatura.

RESUMEN DE LA EXPERIENCIA REALIZADA

Para el procedimiento A primeramente se familiarizo con el funcionamiento de cada botón mostrado a la derecha del applet. Luego se vario el volumen (mínimo, medio, máximo) y dejamos constante los demás valores y se copiaron las imágenes obtenidas en el inciso anterior.

Se utilizo los botones  Reset to Equal y Reset to Extreme del applet y se copio las imágenes mostradas. Al igual que se trabajo con el volumen se hizo con la temperatura para tres rangos diferentes uno mínimo, medio, máximo y copiamos las imágenes alcanzadas.

Luego para un volumen máximo y una temperatura media se vario la gravedad su valor mínimo, central  hasta alcanzar el máximo, copiando posteriormente las imágenes obtenidas.  Finalmente se utilizo el botón Stop del applet para mayor entendimiento del comportamiento de las moléculas.

        PARTE A

RESULTADOS

Variando el volumen se obtuvieron las siguientes 3 imágenes

(cada una con diferente volumen):

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     1 GAS Y MISMA VELOCIDAD:                                1 GAS Y MAXIMA VELOCIDAD

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VARIANDO TEMPERATURA:

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VARIANDO GRAVEDAD

(VOLUMEN AL MAXIMO Y TEMPERATURA MEDIA

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CLIC EN STOP PARA MEJOR OBSERVACION DE LAS MOLECULAS

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CUESTIONARIO A

1. En el procedimiento 1, ¿por qué no hay variación apreciable de la velocidad promedio de las moléculas, aunque para volumen pequeño parecen viajar más rápidamente?

Puesto que no se observa un cambio en la temperatura, la velocidad se ve afectada haciendo viajar más rápido las moléculas. El volumen se reduce cada vez que una molécula rebota en la superficie que las encierra.

1. De las dos pantallas correspondientes al procedimiento 2, ¿cuál de los dos histogramas no deberá variar apreciablemente? ¿Por qué? (Dé sus razones en base al comportamiento microscópico del gas) ¿Qué tiene que ver eso con el equilibrio térmico? Explique cuál pantalla muestra el equilibrio térmico.

La pantalla de Reset to Equal no deberá variar ya que es en ella donde las moléculas tienen la misma velocidad es decir no hay velocidad muy bajas ni velocidades muy altas, además de que la temperatura ambiente y la temperatura del gas son iguales, alcanzando así el equilibrio térmico.

1. Respecto al procedimiento 3, explique por qué todo el calor proveniente del foco calorífico se invierte íntegramente en aumentar la velocidad promedio de las moléculas.

Cuando aumentamos la velocidad,  se puede observar  un incremento en el numero  veces que las moléculas chocan con las paredes del recipiente, y es ahí donde se produce fricción dando como resultado calor.

1. Haga un gráfico en que presente una molécula individual dotada del vector velocidad correspondiente; incluya en ese gráfico la gravedad para cada una de las tres opciones del procedimiento 4 y explique entonces el porqué de la disminución de la velocidad promedio con el aumento de la gravedad.

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