TERMODINÁMICA.

TERMODINÁMICA.

Grupo 3W

INGENIERÍAQUÍMICA

Practica No. 1

Nombre de la Práctica:

Comprobación de la ley de Boyle.

Integrantes del equipo:

Nombre alumno: No control:

José de Jesús Ríos Moncivais 12041101

Karla Guadalupe Maldonado Herrera 11041190

Juan Francisco Villalobos Rueda 12041109

FACILITADOR: Cordova Quiñones José Alberto.

Introducción.

En el año de 1662, el físico y químico ingles Robert Boyle realizó uno de los experimentos clásicos de la historia científica. Varias semanas antes de efectuar la demostración, Boyle solicitó a un vidriero de Londres que hiciera el tubo de dicho vidrio más largo y fuerte que jamás hubiera hecho.Dicho tubo debería tener la forma de una J, con una rama mayor de cinco metros de longitud y una menor de un metro y medio, cerrado en la parte superior con una llave de paso.Boyle colocó el tubo descansando la parte inferior en un recipiente de metal, un ayudante comenzó a verter el mercurio en el extremo abierto del tubo, situado en la parte alta de tubo, al ir agregando más mercurio, este se iba introduciendo en la rampa pequeña que contenía aire cerrado, el cual se iba comprimiendo.

Boyle continuó entonces su experimento abriendo la llave de paso de la rama corta y agregando mercurio, hasta que tuvo un espacio de 75 cm, entre la llave de paso y la parte superior de la columna de mercurio.

El experimento se siguió repitiendo, a veces se rompía el tubo, pero los resultados que obtenía Boyle siempre eran los mismos, permite deducir lo siguiente:

“Si la cantidad de gas y la temperatura permanecen constantes, el producto de la presión por el volumen es constante”.

¿Por qué ocurre esto?

Al aumentar el volumen, las partículas (átomos o moléculas) del gas tardan más en llegar a las paredes del recipiente y por lo tanto chocan menos veces por unidad de tiempo contra ellas. Esto significa que la presión será menor, ya que ésta representa la frecuencia de choques del gas contra las paredes.

Cuando disminuye el volumen, la distancia que tienen que recorrer las partículas es menor y por tanto se producen más choques en cada unidad de tiempo por lo que aumenta la presión.

Lo que boyle descubrió es que si la cantidad de gas y la temperatura permanecen constantes, el producto de la presión por el volumen siempre tiene el mismo valor.

Índice

Objetivo…………………………………………………………………………………4

Marco teórico.………………………………………………………………………..….4

Materiales.…………………………………………………………………………..……5

Procedimiento.……………………………………………………………………..……5

Datos obtenidos y Cálculos.…………………………………………………….……6

.Grafica Presión – Volumen.……………………………………………………..……7

Conclusión.……………………………………………………………….……...………7

Referencias.………………………………………………………………………………8

Objetivo

Que el estudiante se familiarice, comprenda y compruebe la ley de Boyle.

Calcular la presión aplicada sobre el sistema y obtener la curva que

relaciona las variables volumen y presión

Marco teórico.

La Ley de Boyle es una de las leyes de los gases que relaciona el volumen y la presiónde una cierta cantidad degas mantenida a temperatura constante. La ley dice que:

“La presión ejercida por una fuerza física es inversamente proporcional al volumen de una masa gaseosa, siempre y cuando su temperatura se mantenga constante.”

Por lo que la expresión matemática de esta ley es:

PV =k

Donde es constante si la temperatura y la masa del gas permanecen constantes. . No es necesario conocer el valor exacto de la constante para poder hacer uso de la ley, si se mantiene constante la cantidad de gas y la temperatura, deberá cumplirse la relación.

Si la presión se expresa en atmósferas (atm) y el volumen en litros (L), la constante k estará dada en (L•atm), que son unidades de energía y entonces, laconstante de Boyle representa el trabajo realizado por el gas al expandirse o comprimirse.

Otra forma de expresar la Ley de Boyle es:

P_1 V_1=P_2 V_2

Donde P1= Presión inicial, P2= Presión final, V1=Volumen inicial, V2=Volumen final.

Además si despejamos cualquier incógnita se obtiene lo siguiente:

Esta ley es una simplificación de la ley de los gases ideales o perfectosparticularizada para procesos isotérmicos de una cierta masa de gas constante.

Materiales.

1 Soporte universal

1 Jeringa

5 libros de pasta dura

1 Pinzas para soporte

1 Corcho

Procedimiento.

Se pesan cada uno de los libros a utilizar y se registran los datos obtenidos.

Se coloca en el soporte universal las pinzas de manera que queden muy bien aseguradas para evitar algún movimiento más adelante.

Se coloca el corcho en la base del soporte universal y posteriormente la jeringa en las pinzas, procurando que este bien ajustada y apoyando la boquilla de la jeringa en el corcho, de manera que evite la entrada y salida de aire a la jeringa.

Se colocó el primer libro en la parte superior de la jeringa y se registra el volumen que descendió el aire dentro de la jeringa.

Se repite el mismo procedimiento con los libros restantes.

Se realizan los cálculos utilizando la ecuación de la ley de Boyle”

Datos obtenidos y Cálculos.

Características de la jeringa:

Diámetro: 2.5 cm

Área:π∙(1.25)^2=4.9087 cm^2

Datos obtenidos sobre los libros.

Artículo peso en gramos: volumen que descendido en mililitros:

Libro 1 (blanco) 865.86 3

Libro 2 (negro) 1746.49 6

Libro 3 (rojo) 1265.06 5

Libro 4 (verde) 430.59 1

Libro 5 (azul) 1480.93 2

Cálculos de presión:

Presión inicial = 1atm.o 101.325 kPa

Volumen: 26

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