Practica 3 Lab De Principios De Termo Fi Unam

Resumen

¿Qué se hizo?

El martes 9 de septiembre se realizó la práctica de la primera ley de la termodinámica para sistemas cerrados. Lo primero que realizamos fue leer los objetivos de la práctica junto con la profesora, terminando esta actividad checamos que nuestros materiales estuvieran en buen estado. Empezamos a realizar nuestra practica con la ayuda de unas monedas de 10 centavos y agua de la llave, medimos sus respectivas masas y elevando ambos materiales a diferentes temperaturas, las mezclamos en un calorímetro para así poder tomar la lectura de temperatura al equilibrio, con las actividades anteriores determinados la capacidad térmica del material empleado. Posteriormente pasamos a la siguiente actividad a realizar, utilizando un hielo, más agua y una parrilla comprobamos cual era la temperatura de ebullición del agua a una presion constante, lo cual nos obtuvo un valor de 94 grados, un aproximado al valor teórico de 100 grados centígrados.

¿Qué se usó?

Los materiales principales para poder realizar la práctica fueron el agua, las monedas y un termómetro de inmersión, otros aparatos e instrumentos de importancia fueron el calorímetro de unicel y la parrilla eléctrica. Por otro lado nos auxiliamos de una balanza granataria, una jeringa y un vaso de precipitados.

¿A qué se llegó?

Con la práctica comprobamos como dos sustancias a diferentes temperaturas pueden llegar a una temperatura de equilibrio en un sistema cerrado, por otro lado determinamos experimentalmente la capacidad térmica del material empleado en el experimento, y la temperatura de ebullición del agua a una presion contante.

Se logró o no se logró.

Se cumplieron cada uno de los objetivos de la práctica a realizar, llevándonos con nosotros mejores conocimientos acerca de la primera ley de la termodinámica, y teniendo en claro las diferencias entre calor sensible y calor latente.

Introducción

Objetivos

Calcular la presión absoluta en una masa de aire comprimido con el empleo de la ecuación resultante del gradiente de presión.

Determinar el volumen que ocupa una masa de aire comprimido en un tubo cilíndrico.

Establecer la relación que existe entre la presión absoluta de una masa de aire y el volumen que ocupa, manteniendo su temperatura constante.

Concluir respecto a la aplicación de la ley de Boyle al aire atmosférico y un supuesto comportamiento como gas ideal.

Calcular algunas de las propiedades, tanto intensivas como extensivas, del aire tales como la masa m, la densidad ρ, el peso específico γ, la densidad relativa δ, el volumen específico v y la temperatura absoluta T.

Calcular el trabajo realizado sobre el gas ideal al comprimirlo desde su volumen inicial hasta el final, en un proceso isotérmico.

Material

1 termómetro

1 flexómetro

1 calibrador con vernier

1 base

1 varilla de 1.5 [m]

2 [m] de manguera transparente 6 < Ø < 10 [mm]

1 frasco con 0.5 [kg] de mercurio

1 par de guantes quirúrgicos

La importancia del tema radica en comprender Los gases ideales son unas sustancias hipotéticas que se constituyen en una herramienta clave para el estudio de

distintos procesos y ciclos termodinámicos. Se emplea

igualmente el modelo de los gases ideales en la

elaboración de los balances de masa y energía

involucrados en las operaciones físicas y en los procesos

químicos que tienen lugar en las industrias del mismo

nombre. Sin embargo, el manejo puramente mecánico

que se hace de la ecuación

PV = nRT ó PabsV = nRTabs 1

mejor conocida con el nombre de ecuación de estado2

de

los gases ideales3

ó gases perfectos, ó bien de una

variante de la misma conocida como la ley combinada de

los gases ideales4

,

2

2 2

1

1 1

T

P V

T

P V =

1 Donde P ó Pabs es la presión absoluta del gas, V es el volumen

ocupado por una masa fija de gas, n es el número de moles del gas, R es

la constante universal de los gases ideales, y T ó Tabs es la temperatura

absoluta del gas.

2

Presión, volumen, y temperatura son todas propiedades de estado

termodinámicas, y por lo tanto, esta expresión se denomina ecuación de

estado [1, p. 51]. 3

Se denominan de esta manera en virtud de la simplicidad de la

relación PVT correspondiente [1, p. 37].

4

La ley combinada de los gases ideales se emplea cuando se estudia el

comportamiento de una masa fija de un gas que pasa desde unas

condiciones termodinámicas iniciales P1, V1, T1 hasta otras condiciones

termodinámicas finales P2, V2, T2.

hace que se pierdan ó se escondan las relaciones de

funcionalidad que existen entre las distintas variables

involucradas, siendo éstas claves en la elaboración de los

balances que tienen que ver con operaciones físicas y con

las reacciones químicas. En estas condiciones, el

presente artículo plantea por una parte retomar el cálculo

con los gases ideales puros5

...