Coeficiente De Expancion De Los Gases

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE INGENIERÍA CIENCIAS SOCIALES Y ADMINISTRATIVAS

QUÍMICA APLICADA (SECCIÓN EXPERIMENTAL)

Práctica 2 “COEFICIENTE DE EXPANSIÓN DE LOS GASES”

SECUENCIA: 1IM55

PROFESORA: ING. MA. DEL ROCÍO ROMERO SÁNCHEZ

RESUMEN
En esta práctica aprendimos a determinar experimentalmente el coeficiente de expansión de los gases,en donde conocimos que el volumen total del aire, a cada temperatura, se obtiene sumando el volumen determinado por evacuación.
Gracias a esto pudimos calcular el porcentaje de error, entre el coeficiente teórico y el coeficiente experimental.

INTRODUCCIÓN TEÓRICA
Se dice que un gas se encuentra en un estado definido cuando sus variables (P, T, V) tienen valores definidos.
Para poderdefinir el estado de un sistema sin necesidad de medir todas sus variables, se hace uso de ecuaciones matemáticas, las cuales relacionan unas variables en función de otras. Estas relaciones se denominan “ecuaciones de estado”, las que pueden obtenerse observando el comportamiento del sistema bajo condiciones dadas.
Mezcla de gas sin reacción
Cuando una mezcla de gases es sometida en diferentes equiposa fenómenos físicos en operaciones unitarias como mezclado, condensación absorción, adsorción en los que se adicionan o se eliminan uno o varios gases o vapores, la composición en por ciento mol y por ciento masa y por lo tanto, las presiones parciales, los volúmenes parciales, la densidad y el peso molecular de la mezcla cambian, por lo que para poder analizar lo que sucede en cada equipo serequiere realizar un balance de materia.
La mezcla de gases más conocida, aunque en apariencia no la notamos es el aire.
Analizar las mezclas de gases resulta más amplio ya que a cada elemento o compuesto se le asigna una fórmula que representa su composición atómica y con subíndices se indica el número de átomos de cada elemento en el compuesto.
Charles (1787) y Gay-Lussac (1802) investigaronla expansión térmica de los gases y encontraron un aumento lineal del volumen con la temperatura (medida en la escala centígrada del mercurio), a presión constante y cantidad fija de gas:
V = a + bt P, m constantes
Donde a y b son constantes.
Cuando t = 0°C ; se tiene a = V0 , donde V0es el volumen del gas a 0°C y a presión P fija.
Luego V = V0 + bt. Si se define una nueva constante α = b /V0 la Ley deCharles resulta ser:
V = V0 (1 + αt ) P, m constantes
Si el comportamiento de la temperatura frente al volumen de un gas, cumple con la Ley de Charles, se puede definir la ecuación:
T2
V2
V1 = V2
Donde:
Vref :Volumen de referencia o inicial, de gas, medido a una cierta temperatura y es una constante análoga a V0.
V: Volumen de gas medido a la temperatura t.t : Temperatura en grados Celsius.
α : Coeficiente de expansión térmica, que tiene un valor de 1/ 273°C. Cuando V tiende a cero, se obtiene un valor aproximado para el cero absoluto de temperatura, en grados Celsius.
Tienen un comportamiento casi idéntico e independientemente de su naturaleza. Este comportamiento se estudia a través de las variaciones de tres parámetros: presión,volumen y temperatura. El estado de un gas esta caracterizado por los valores que toman esos parámetros. En el caso general, ellos pueden modificarse simultáneamente, pero es usual estudiar previamente el comportamiento del gas cuando permanece constante uno de los parámetros y varían los otros
La ley de Boyle depende de que la temperatura del sistema permanezca constante. Los primeros científicos queestudiaron el efecto dela temperatura sobre el volumen de un gas, fueron los científicos franceses, Jacques Charles y Joseph Gay- Lussac. Sus estudios demostraron que. A una presión constante, el volumen de una muestra de gas se expande cuando se calienta y se contrae al enfriarse.
En 1848, Lord Kelvin comprendió el significado de dicho fenómeno. Identificó la temperatura de -273.15 ºC como el...