Fisica Ii

LABORATORIO Nº 8

LEYES FUNDAMENTALES DE LOS GASES
LEY DE BOYLE-MARIOTTE



I. OBJETIVOS.

* Medición punto a punto de la presión p del aire encerrado a temperatura ambiente en dependencia con la posición del embolo S.
* Determinar experimentalmente la relación existente entre la presión y el volumen de aire a temperatura constante.
* Encontrar la constante deproporcionalidad establecida por Robert Boyle, a partir de las graficas obtenidas.
* Calcular experimental el trabajo realizado por un pistón al comprimir un gas.

II. FUNDAMENTOS TEORICOS.
ESTADO GASEOSO.
El estado gaseoso es un estado disperso de la materia, es decir, que las moléculas del gas están separadas unas de otras por distancias mucho mayores del tamaño del diámetro real delas moléculas. Resulta entonces, que el volumen ocupado por el gas (V) depende de la presión (P), la temperatura (T) y de la cantidad o numero de moles (n).
En el estado sólido la fuerza de cohesión de las moléculas hace que estas estén muy próximas unas de otros con escaso margen de movimiento entre ellas.
En el estado líquido esta fuerza de cohesión molecular es menor lo cual permite mayorlibertad de movimiento entre ellas.
En el estado gaseoso la fuerza de cohesión de las moléculas es muy pequeña, prácticamente nula, lo cual permite que esta se muevan libremente y en todas direcciones.
VARIABLES QUE AFECTAN EL COMPORTAMIENTO DE LOS GASES.
1. PRESION: Es la fuerza ejercida por unidad de área. En los gases esta fuerza actúa en forma uniforme sobre todas las partes delrecipiente.

2. TEMPERATURA: Es una medida de la intensidad de calor, y el calor a su vez es una forma de energía que podemos medir en unidades de calorías. La temperatura de un gas es proporcional a la energía cinética media de las moléculas del gas. A mayor energía cinética mayor temperatura y viceversa. La temperatura de los gases se expresa en grados Kelvin.

3. CANTIDAD: Lacantidad de un gas se puede medir en unidades de masa, usualmente en gramos. De acuerdo con el Sistema de Unidades, la cantidad también se expresa mediante el número de moles de sustancia, esta puede calcularse dividiendo el peso del gas por su peso molecular.

4. VOLUMEN: Es el espacio ocupa por un cuerpo.

5. DENSIDAD: Es la relación que se establece entre el peso molecular en gramos deun gas y su volumen molar en litros.
MODELO DE UN GAS DE ACUERDO CON LA TEORIA CINETICA.
Este modelo fue introducido originalmente por el físico suizo Daniel Bernoulli en 1738.
CARACTERISTICAS.
1. Los gases son muy comprensibles, pues pueden reducir su volumen con facilidad.
2. Son muy expansibles, pues ocupan el volumen del recipiente cualquiera sea su tamaño y forma.
3.Son muy elásticos dado que recobran su volumen original una vez que dejan de actuar los agentes externos que lo modificaron.
4. Existe escasa cohesión entre las moléculas del gas, pues cada molécula es independiente de las otras, estando todas animadas de movimientos rápidos, que por su complejidad presentan un aspecto caótico.
5. Los gases no poseen superficie libre.
PROPIEDADES.Al elaborar el modelo de un gas en la teoría cinética, supondremos ciertas propiedades que serán aceptadas si las conclusiones microscopias que predice el modelo concuerdan con los experimentos hechos a ese nivel.
1. Un gas esta formado por partículas llamadas moléculas, todas ellas idénticas.
2. Las moléculas se mueven irregularmente, y obedecen las leyes de Newton del movimiento.3. El número total de moléculas es muy grande (N).
4. El volumen propio de las moléculas es una fracción despreciablemente pequeña del volumen ocupado por el gas.
5. No actúan fuerzas apreciables sobre las moléculas, excepto durante los choques.
6. Los choques son elásticos y de duración despreciable.
LEYES FUNDAMENTALES DE LOS GASES.
Macroscópicamente, los gases tienen un...