Determinacion hess

Determinacion del valor gamma para gases

Introducción
Proceso adiabatico de un gas perfecto
Se denomina adiabatico a todo proceso en el cual no existe tranferencia de energía, es decir que no libera ni ingresa energía del sistema. Esto puede suceder si el sistema encuentra perfectamente aislado o si el proceso sucede de manera veloz, evitando la tranferencia de calor. Tambien se puede dar unproceso de este tipo, en instalacones grandes con caudales elevados y tiempos reducidos. La siguiente ecuación se deriva de una relacion entre la presion, temperatura y volumen cuando un numero de moles (n) de un gas ideal es comprimido o expandido.
La primera ley de termodinamica puede ser expresada de la siguiente manera:
-PdV = nCvdT
Que se obtiene de :
W=PdV ; dE = nCvdT ; dQ= 0
Donde:Cv= calor molar especifico a volumen constante
T= Temperatura absoluta
n = numero de moles
V= volumen
Para cualquier gas ideaol se tiene:
PV=nRT
Aplicando diferenciales, obtenemos:
PdV + VdP= nRdT
Despejando dT:
dT = PdV/Nr + VdP/nR (2)
sustituyendo (2) en (1), se obtiene la siguiente ecuación:
dQ =CpPdV + CvVdP
Donde:
Cp= calor molar especifico a presion constante
Tenemosque:
Cp – Cv = R
γ = Cp/Cv
PVۙۙۙ`^γ = constante
De estas ecuaciones obtenemos:
γ = dV/V + dP/P
γ lnV + lnP = constante
lnP = lnC – γlnV
Y= a + bX
P1V2^γ = P1V2^γ
Estas leyes demostradas son solo aplicables para condiciones adiabaticas. Pudiendose expresar en funcion de temperatura y en funcion a una constante (K). Como las siguientes ecuaciones:
PV^γ=KT(incial)*V(inicial)^(γ-1)=T(final)*V(final)^(γ-1)
Es posible medir el trabajo (W) realizado para la compresión del gas:
W= PdV= dV/V^γ
Es posible tambien calcular el trabajo entre limites de volumen. (V1 Y V2)
W=P1*V1^γ(V2^(1-γ) – V1(1-γ)/1-γ

Proceso isotérmico de un gas perfecto

Se considera un proceso isotérmico en el cual la temperatura permanece constante durante la experimentación, pudiendo tener como conocimientobase que: la energía interna de un gas es función exclusiva de la temperatura.
Las condiciones isotérmicas se mantienen solo si existe una buena transferencia de calor con el entorno y esta situación puede darse de manera precisa con caudales reducidos y tiempos prolongados.
Cuando una masa de gas se dilata isotermicamente en contra de una presión de oposición o externa la variación de la energíaes nula, equivale a cero, por lo que todo calor suministrado al sistema es equivalente al trabajo que realiza el gas al dilatarse, asi como la temperatura es constante, la energía del sistema lo es también y no existe cambio de energía.
Con temperatura constante, se tiene:
PV=nRT = constante.
La energía interna de los gases ideales es función de la temperatura, pero si la temperatura esconstante y la variación de energía igual a 0, se tiene un cambio isotérmico en los gases ideales, por tanto:
ΔE= Q + W
Q = W= PdV
Se puede obtener el trabajo máximo cuando el gas se expande isotermicamente y de forma irreversible, se tiene la siguiente ecuación:
W=nRT ln (V2/V1)
Solo varia el signo para una compresión.

Proceso isotérmico PV constante
Proceso isocorico V constanteProceso isobarico P constante
Proceso adiabático PV^γ
Proceso politropico PV^K

Objetivos

Determinar el valor gamma para gases en condiciones adiabáticas e isotérmicas.
Demostrar las leyes de gases adiabáticos.
Medir la cantidad de trabajo realizado para comprimir un as adiabaticamente.
Medir la cantidad de trabajo realizado para comprimir un gas en condiciones isotérmicas.Procedimiento

Se realizan las siguientes conexiones, el censor P que sale del equipo, se conecto al canal 1 del graficador con los conectores rojo y negro. El censor de V que sale del equipo, se conecto al canal 3, a este censor se conecto una batería de 9V, se uso para esto, el conector azul y blanco.
Se introdujo una batería de 9V en una caja negra que tiene el equipo, que corresponde para la...