Cp/Cv

DETERMINACIÓN DE LA RAZÓN Cp/Cv
OBJETIVO
Determinar el cociente de la razón Cp/Cv para el aire, por el método de Clement y Desormes, donde Cp es el calor específico a presión constante y Cv es elcalor específico a volumen constante.
GUÍA DE ESTUDIOS
1. Describa el método de Clement y Desormes para determinar el valor de la relación Cp/Cv.
R= Consiste en tener inicialmente una masa de gas ala temperatura ambiente Ta y a una presión Pi ligeramente superior a la atmosférica Pb. En esas condiciones el volumen del gas será Vi.
Se procede a dejar escapar en un tiempo muy corto, la masa degas necesaria para que la presión del sistema se iguale con la atmosférica. Como la expansión es muy rápida, se puede considerar adiabática; además, como la diferencia de presiones es pequeña, sepuede considerar reversible. Si también se considera que el aire se comporta idealmente, puede aplicarse la ecuación:
P_i V_i^γ=P_b V_f^γ
Donde Cp/Cv es la razón de los calores específicos del gasa presión y a temperatura constantes y Vf es el volumen final alcanzado por el gas.
Si al final de la expansión el sistema se cierra, contendrá una masa de gas menor a la inicial, pero ocupando elmismo volumen Vi, a la presión atmosférica Pb y a una temperatura Tf menor que la ambiente, debido a la expansión adiabática. Sin embargo, como el sistema no se encuentra aislado térmicamente, secalentará poco a poco hasta alcanzar la temperatura ambiente. Como el volumen del sistema se mantiene constante, el calentamiento provocará un aumento de presión hasta llegar a un valor constante Pf, demanera que:
P_b/T_f =P_f/T_a
Por otro lado, por la ecuación de estado del gas ideal, los volúmenes Vi y Vf pueden ponerse en función de las temperaturas y presiones:
V_i=(nRT_a)/P_i ;V_f=(nRT_f)/P_b
Combinando las ecuaciones 1, 2 y 3 se obtiene:
γ=(lnP_i-lnP_b)/(lnP_i-lnP_f )
*1

2. Defina proceso adiabático y proceso isocórico.
R= Proceso adiabático es aquel en el cual el sistema,...