USO DE LAS ECUACIONES DE ESTADO DE GASES IDEALES Y LA LEY DE DALTON

UNIVERSIDAD CATÓLICA DE SANTA MARÍA

FACULTAD DE ARQUITECTURA E INGENIERÍAS CIVIL Y DEL AMBIENTE

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AMBIENTAL

[pic 1]

PRACTICA N°3

USO DE LAS ECUACIONES DE ESTADO DE GASES IDEALES Y LA LEY DE DALTON

AUTORES:

• Gonzales Garay, Carmen Alejandra (P.P Ingeniería Ambiental, F.A.I.C.A.; Campus U.C.S.M. Arequipa, PERÚ)
• Martínez Mamani, Fernando (P.P Ingeniería Ambiental, F.A.I.C.A.; Campus U.C.S.M. Arequipa, PERÚ)
• Palacios Lino Kay Amanda (P.P Ingeniería Ambiental, F.A.I.C.A.; Campus U.C.S.M. Arequipa, PERÚ)

AREQUIPA-PERÚ

2017

RESUMEN

En la presente práctica N°3 realizamos una experiencia en la cual demostramos las ecuaciones de estado de los gases ideales, la ley de Dalton, la cual se basa en las presiones y los fundamentos de los gases. Primero se explicó de manera teórica que es lo que se debería de hacer para  proceder a realizar la práctica. Se construyó un pequeño sistema con una probeta en el lavamanos, la  cual se llenó de agua y con la ayuda de una manguera que se conectó al tubo de ensayo, se pudo transportar el gas, el tubo contenía un poco de zinc y ácido para poder reaccionar, se esperó a que los objetivos de la práctica se cumplan. Para finalizar la práctica, se realizaron los cálculos respectivos, siguiendo el método que se presentó bibliográficamente al inicio de la práctica, obteniendo resultados requeridos para presentarlos en el informe.

Palabras clave: Gas, presión, temperatura, volumen, energía.

ABSTRACT

In the present practice No. 3 conducted a demonstrated experience in which the equations of state of ideal gases, Dalton's law, which is based on the pressures and gas fundamentals.

First he explained theoretically that’s what you should do to proceed with the practice. A small system with a specimen in the sink , which was filled with water and with the aid of a hose connected to the test tube , it was possible to transport the gas , the tube containing a little zinc and acid to was constructed will react , is waited for practical objectives are met.

The respective calculations were performed to end the practice following the method bibliographically presented at the beginning of practice, obtaining required to be presented in the report results.

Keywords: Gas, pressure, temperature, volume, energy.

INTRODUCCIÓN

Todos los gases, idealmente, se comportan en forma similar ante los cambios de presión y temperatura, pudiéndose expansionar y comprimir entre límites muy amplios, cosa imposible en líquidos y sólidos. Para describir y caracterizar un gas es indispensable especificar la temperatura y presión a que se mide su volumen. El siguiente informe tiene como objetivo, mostrar lo que son los Gases, sus leyes y aplicaciones (y la ley de mezcla de gases de Dalton), las cuales se han implementado a lo largo de la historia.

OBJETIVOS

Objetivo General:

• Aprender sobre las aplicaciones de las ecuaciones de estado.

Objetivos Específicos:

• Analizar eficientemente las ecuación de estado de gases ideales para determinar las propiedades del gas hidrogeno.
• Determinar su volumen molar (Vm) a Temperatura y Presión normales (CN)  determinando experimentalmente a condiciones ambientales en nuestra ciudad.
• Aplicar la ley de mezcla de gases de Dalton.

FUNDAMENTO TEÓRICO

Gas ideal: es el comportamiento que presentan aquellos gases cuyas moléculas no interactúan entre si y se mueven aleatoriamente. En condiciones normales y en condiciones estándar, la mayoría de los gases presentan comportamiento de gases ideales. (1)

Ley de Boyle

Boyle en 1662 encontró una relación entre la presión de un gas y el volumen que ocupa. Para una cantidad fija de gas a temperatura constante, observó que el producto de la presión por el volumen se mantenía constante:

PV = k

Si representamos gráficamente el producto PV frente a la P se observa que la ley de Boyle sólo se cumple a presiones bajas (la curva es horizontal). A presiones elevadas la desviación respecto a Boyle son muy importantes. (2)

Por tanto, la ley de Boyle se cumple para gases que se comporten idealmente (condiciones de presión baja). La ley de Boyle, que resume estas observaciones, establece que: el volumen de una determinada cantidad de gas, que se mantiene a temperatura constante, es inversamente proporcional a la presión que ejerce, lo que se resume en la siguiente expresión:

P.V = constante                        o                                P = 1 / V

Y se pueden representar gráficamente como:

[pic 2]          [pic 3] 

La forma que más utilizamos para representar la Ley de Boyle corresponde a la primera gráfica, donde se muestra a una rama de una hipérbola equilátera y podemos usar la siguiente expresión para determinar los valores de dos puntos de la gráfica:

P1 . V1 = P2 . V2

Este tipo de gráficos se denominan isotermas, por lo que a los procesos que cumplen con la Ley de Boyle se les denomina procesos isotérmicos.

Para que para que se cumpla la Ley de Boyle es importante que permanezcan constantes el número de moles del gas, n, y la temperatura de trabajo, T. (1)

Ley de Charles Gay-Lussac

Charles en 1787 y Gay-Lussac en 1802 estudiaron la expansión térmica de los gases y encontraron una proporcionalidad entre el volumen y la temperatura, llamada ley de Charles Gay-Lussac.

V/T = k

 Para una masa dada de gas y a presión constante se cumple que el cociente del volumen que ocupa un gas y la temperatura a la que se encuentra es constante. Esta ley da resultados bastante exactos en condiciones de presión baja. (2)

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