cero absoluto

Solo disponible en BuenasTareas
  • Páginas : 10 (2303 palabras )
  • Descarga(s) : 0
  • Publicado : 25 de agosto de 2013
Leer documento completo
Vista previa del texto









Práctica 2
Ley de Charles, cero absoluto y constante de los gases.





























INTRODUCCION.

En 1787, Charles Jacques investigó el efecto del cambio de temperatura de una cantidad dada de aire mientras es mantenido a presión constante. Encontró que el aire se expande cuando es calentado sin importar el volumen inicial del mismoy que la proporción de un volumen en agua hirviendo a su volumen en hielo es constante y tiene un valor de 1.366, siendo éste muy parecido para temperatura del hielo, están definidos como 100 y 0 grados centígrados respectivamente.
V (a 100ºC) = V (a 0ºC) + 0.366V (a 0ºC)

Debido a que la expansión de un gas es uniforme, para cada incremento de un grado de temperatura, el volumen de ungas se incrementa de su volumen a 0º y es una función lineal de su temperatura en grados Celsius o centígrados.

Cero absoluto y la escala Kelvin de temperatura
Debido a que el volumen de un gas decrece de una manera lineal de 100ºC hasta 0ºC, se esperaría que esto continuara igual, esto es 1/273 de su volumen a 0ºC por cada grado que fuera enfriado debajo de 0ºC. Pero si esto pasara elvolumen del gas sería cero a -273ºC y negativo a una temperatura menor. Debido a que un volumen negativo carece de sentido, se deduce que no es posible obtener una temperatura más baja de -273ºC, ésta temperatura es llamada el cero absoluto de temperatura. Ahora, en lugar de escoger arbitrariamente el punto de fusión del hielo como el cero de la escala de temperatura, como se ha hecho en la escalaCelsius. Podemos lógica y también convenientemente escoger el cero absoluto de una escala de temperatura. Esta escala fue primeramente sugerida por el científico británico Lord Kelvin. De acuerdo a mediciones exactas, el cero absoluto de temperatura es -273.15ºC, además la escala Kelvin (K) está relacionada con la escala centígrada por la expresión:

T (K) = T (C) + 273.15


Ley de Charles

Apresión constante, el volumen (V) de una cantidad fija (n) de un gas ideal es directamente proporcional a la temperatura (T).

V a T (para n y P ctes.)

Alternativamente a volumen constante, la presión de una cantidad fija de gas es proporcional a su temperatura:

P a T (para n y V ctes.)

Obviamente, podemos predecir que para un proceso de calentamiento o enfriamiento:

Vf=(Tf/Ti)Vi(para n y P ctes.)

Donde los subíndices se refieren a los valores inicial (i) y final (f). Una expresión similar se emplea para los cambios en la presión debidos a la temperatura.
Constante de los gases

Debido a que V a (Ley de Boyle) y que V a n (Ley de Avogadro), podemos combinarles con la ley de Charles para obtener que PV a nT, o bien:

PV=nRT


Donde la constante deproporcionalidad R es la constante de los gases.
El valor de la constante R puede ser obtenido de la relación
Para una evaluación exacta de su valor se realizan mediciones de la presión y volumen de una cantidad conocida de gas para una serie de presiones y los productos PV son extrapolados a cero de presión para garantizar que el gas se comporta perfectamente.

En este experimento, la dependencia dela temperatura del volumen de aire es usado para determinar el cero absoluto de temperatura y la constante de los gases. Se mide el volumen y temperatura del aire en el matraz posteriormente es calentado y se mide el nuevo volumen, colectando el gas expandido fuera del matraz por el desplazamiento del agua en la probeta y adicionando este volumen al volumen inicial. Se usa un termómetro insertadodentro del matraz para medir la temperatura al nuevo volumen. Este procedimiento deberá ser repetido para permitir una determinación gráfica del cero absoluto de temperatura.

CONOCIMIENTOS PREVIOS.

1. ¿Qué es un gas?
Estado de agregación de una materia que carece de volumen y de forma propios, algo que le permite diferenciarse de un líquido o de un sólido.

2. ¿Qué es un gas ideal y que...
tracking img