dilatacion de gases

OBJETIVO:
Determinar experimentalmente el coeficiente de expansión o dilatación del aire, así como compararlo con el valor establecido para la dilatación de los gases ( 0.003663 1/oC ).
INTRODUCCIÓN.
El proposito de este experimento es comprobar que cuando existe una presion constante en el sistema , este se llamara proceso isobarico . El primer estudio de la variacion isobarica del volumencon la temperatura lo hizo J . CHARLES (1787) y lo verifico GAY LUSSAC (1802)
De entre todos los cuerpos, los gases son aquellos en que mas fácilmente puede comprobarse la dilatación por efecto del calor. Se dice que los gases al someterse al calor, muestran una expansión mayor y mas regular que los sólidos y los líquidos.
Un sistema gaseoso esta definido cuando sus variables, presión,temperatura, volumen y masa tienen valores definidos. Para poder definir el estado de un sistema gaseoso 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.
En 1787, el físicofrancés CHARLES observo que el hidrogeno, aire, dioxido de carbono y oxigeno se expandían en igual proporción al calentarlos desde 0 oC a 80 oC manteniendo la presión constante. Sin embargo, fue GAY LUSSAC en 1802, quien encontró que todos los gases aumentaban igual volumen por cada grado de temperatura y se puede definir el coeficiente de expansión o dilatación de un gas como el aumento devolumen que experimenta la unidad de volumen de ese gas a 0 oC cuando se eleva 1 oC su temperatura bajo una presión constante, es designa este coeficiente por a.
De acuerdo con mediciones muy precisas, se ha comprobado que el coeficiente de expansión es independiente de la naturaleza del gas, de la temperatura y de la presión que se elijan, su valor medio que se adopta en la practica, es:
a = 1 / 273oC = 0.003663 1 / oC
Sin embargo, estos resultados solo pueden aplicarse a los gases reales, cuando estos se encuentran alejados de su punto de licuacion y son validos con todo rigor solo para los gases ideales o perfectos. De las observaciones realizadas por CHARLES y GAY LUSSAC encontraron un aumento lineal del volumen con la temperatura (medida en la escala centígrada), a presión constante ycantidad fija de gas:
V = a + b t donde P, m constantes
Designando t = 0 oC, se tiene a = V0 donde:
V0 = volumen del gas a 0 oC y a presión fija.
Luego
V = V0 + b t
Definiendo el coeficiente de expansión como:
a = b / V0 .................................................................................................(1)
La ley de CHARLES - GAY LUSSAC resulta ser:
V = V0 (1 + a t ) para P,m constantes ............(2)
Con base en lo anterior, se enuncio la ley de CHARLES o GAY LUSSAC, que se enuncia de la siguiente manera:
“ Siempre que la masa y la presión de una muestra de gas se mantienen constantes, el volumen que ocupa el gas es directamente proporcional a su temperatura absoluta. “
MATERIAL.
Soporte con arillo ; se uso para sostener practica el vaso de precipitados de 2000ml. , cuando este era calentado, así también sirvió para detener el soporte que agarraba al matraz de ERLENMEYER. Este instrumento esta formado de una base de metal de aproximadamente 20 cm. de largo por 15 cm. de ancho, de la cual sale perpendicularmente un tubo de metal macizo de aproximadamente 50 cm. de largo del cual se sostiene el arillo.
Tela de alambre ; el uso de este instrumento seutilizo para impedir que el vaso de precipitados de 2000 ml. , se ahumara en el instante en que era calentado. Esta formado por una tela de metal cuadrada de aproximadamente 15 cm. de largo.
Mechero bunsen ; utilizado para el calentamiento de agua en el desarrollo de la practica, esta conformado de dos partes:
La primera es una manguera de látex la cual de conecta a la toma de gas de la mesa de...