Termodinamica

Practica 1.

Diagrama Presión – Temperatura de una sustancia pura.

hT = 1.218 m tamb = 27 °C hbarom = .585 mmHg

Temperatura (t) (en °c) Altura del sistema (hs) (en cm) Altura a la atmosfera (ha) (en cm)

85 71 70

80 75.6 65.5

75 78.8 62.3

70 82 59.2

65 84.6 56.4

60 86.8 54.3

1.- Calcular la densidad del Mercurio (ρHg) a la temperatura tamb.

ρHg = 13595.08 – 2.466t + 0.0003t². Donde: t en °C y ρHg en Kg/m³.

ρHg = 13528.7167 Kg/m³.

2.- Calcula la Presión barométrica (Pbarom).

Pbarom = (ρHg) (gloc) (hbarom).

Donde: Pbarom = en Pa.

gloc = aceleración debido a la gravedad en la Cd. De México = 9.78 m/s².

hbarom = altura barométrica en metros.

Pbarom = (13528.7167 Kg/m³)(9.78 m/s²)(.585 mm Hg).

Pbarom = 77401.84686 Pa.

3.- Calcula los valores de la presión hidrostática del mercurio (PHg) en Pa.

PHg = (ρHg) (gloc) (hs – ha).

Altura del sistema (hs) (en m) Altura a la atmosfera (ha) (en m) PHg = (ρHg) (gloc) (hs – ha) (en Pa)

.71 .70 1323.108493

.756 .655 13363.39578

.788 .623 21831.29014

.82 .592 30166.87365

.846 .564 37311.65951

.868 .543 43001.02603

4.- Calcular la densidad del agua (ρH₂O) a la temperatura ambiente y transfórmala a Kg/m³.

ρH₂O = 0.99998 + 3.5 x 10¯⁵ t – 6.0 x 10¯⁶ t². Donde: ρH₂O en g/mL y t en °C.

ρH₂O = 0.996551 g/mL.

Para transformar a Kg/m³ se multiplica por (1 kg/1000 g) x (1000000 cm³/1 m³).

ρH₂O = 996.551 Kg/m³.

5.- Calcula los valores de la presión hidrostática del agua (PH₂O) en Pa.

PH₂O = ρH₂O gloc (hT – ha).

Altura del sistema (hT) (en m) Altura del sistema (hs) (en m) PH₂O = ρH₂O gloc (hT – ha) (en Pa)

1.218 .71 4951.10454

1.218 .756 4502.776176

1.218 .788 4190.895575

1.218 .82 3879.014974

1.218 .846 3625.611986

1.218 .868 3411.194073

6.- Calcula los valores de la presión de vacío (Pvac) dentro del matraz en Pa.

Pvac = PH₂O + PHg.

PH₂O (en Pa) PHg (en Pa) Pvac = PH₂O + PHg (en Pa)

4951.10454 1323.108493 6274.213034

4502.776176 13363.39578 17866.17196

4190.895575 21831.29014 26022.18571

3879.014974 30166.87365 34045.88862

3625.611986 37311.65951 40937.2715

3411.194073 43001.02603 46412.2201

7.- Calcule los valores de la presión de absoluta (Pabs) dentro del matraz en Pa.

Pabs = Pbarom + Pvac.

Pbarom (en Pa) Pvac (en Pa) Pabs = Pbarom - Pvac (en Pa)

77401.84686 6274.213034 71127.63382

77401.84686 17866.17196 59535.6749

77401.84686 26022.18571 51379.66114

77401.84686 34045.88862 43355.95823

77401.84686 40937.2715 36464.57536

77401.84686 46412.2201 30989.62675

8.- Obtén en tablas de vapor de agua saturado la presión (Ptabla) para cada valor experimental de temperatura.

Temperatura (t) °C Ptabla (bar) Ptabla (Pa) Pabs (Pa) Pabs (bar)

85 0.5783 57830 71127.6338 0.711276338

80 0.4739 47390 59535.6749 0.595356749

75 0.3858 38580 51379.6611 0.513796611

70 0.3119 31190 43355.9582 0.433559582

65 0.2503 25030 36464.5754 0.364645754

60 0.19941 19941 30989.6268 0.309896268

9.- Calcula los valores del porcentaje de error dela presión absoluta (Pabs) calculada con respecto a la presión de tabla (Ptabla).

% Error Pabs = Ptabla - Pabs X 100

Ptabla

Ptabla (Pa) Pabs (Pa) % Error

57830 71127.6338 22.9943521

47390 59535.6749 25.6291937

38580 51379.6611 33.176934

31190 43355.9582 39.0059578

25030 36464.5754 45.6834813

19941 30989.6268 55.4065832

10.- Traza las líneas Pabs (en el eje Y) vs t (en el eje X) y Ptabla (en el eje Y) vs t (eje X) ambas líneas en la misma grafica.

ρHg = 13528.7167 Kg/m³ Pbarom = 77401.84686 Pa ρH₂O = 0.996551 g/mL ρH₂O = 996.551 Kg/m³

PHg (Pa) PH₂O (Pa) Pvac (Pa) Pabs (Pa) % Error de Pabs

1323.108493 4951.10454 6274.213034 71127.63382 22.9943521

13363.39578 4502.776176 17866.17196 59535.6749 25.62919371

21831.29014 4190.895575 26022.18571 51379.66114 33.17693401

30166.87365 3879.014974 34045.88862 43355.95823 39.00595779

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