Informe 4

Alejandra López Arvizu
Ana Estefanía Gámez Álvarez
Laboratorio de termodinámica

Resumen
En este trabajo se reportan los datos obtenidos en la cuarta práctica de laboratorio de termodinámica, se determinó la densidad de un gas, el cual fue el aire.
El experimento se realizo mediante el método de Regnault, el cual consiste que en t
Introducción
La densidad es la masa de una sustancia divididaentre su volumen. Su fórmula es: . La densidad es una propiedad intensiva y no depende de la cantidad de materia presente, por lo que la proporción de masa sobre volumen permanece sin cambio para un material dado. Usualmente la densidad disminuye con la temperatura; en el caso de los gases esto se observa mediante la fórmula de gas ideal:

En donde representa , por lo tanto:


Y densidad es igual a, por lo tanto:


Mediante estas conversiones de la fórmula de un gas ideal se observa que la densidad de un gas es inversamente proporcional a su temperatura, por lo tanto al aumentar la temperatura, la densidad del gas disminuirá. Cuando un gas se comprime, su densidad aumenta debido a que le mismo número de moléculas está confinado en un volumen menor. De manera similar, calentando un gas quees libre de expandirse a presión constante aumenta el volumen que ocupa el gas y por lo tanto su densidad disminuye. Las densidades de los gases tienden a ser muy bajas, de modo que se expresan por g/L.
En caso de los líquidos, al aumentar la temperatura disminuye su densidad, debido a que al aumentar la temperatura los átomos del líquido comienzan a moverse más rápido por lo tanto el líquido sedilata, provocando que comiencen a ocupar más espacio y debido a que esto el volumen del líquido aumenta. En caso contrario a menor temperatura mayor densidad, esto es debido a que las moléculas comienzan a comprimirse, por lo tanto su volumen disminuye y al suceder esto la densidad aumenta.
El método de Regnault se usa para determinar los pesos moleculares de las sustancias gaseosas a latemperatura ambiente y se realiza así: Un matraz de vidrio, provisto de llave, se evacúa y pesa, llenándolo a continuación con el gas cuyo peso molecular se busca a una temperatura y presión, procediendo a pesarlo de nuevo. La diferencia de pesos representa el peso del gas en el matraz cuyo volumen se determina llenándolo y pesándolo con agua o mercurio, cuyas densidades se conocen. Con los datos asíobtenidos, se deduce el peso molecular buscado mediante la ecuación:

 En un trabajo preciso se usa un bulbo más grande para llenarlo y otro de contra peso, y se corrigen las mediciones reduciéndolas al vacío.

Cuando la presión de vapor de un líquido se encuentra en equilibrio con su vapor a determinada temperatura se le conoce como presión de vapor. Un ejemplo de este fenómeno es el rocío, estosucede debido a que se presenta una disminución de la temperatura, por lo tanto el agua que se encuentra en el aire se condensa y como consecuencia el agua que se encontraba en forma gaseosa pasa a ser liquida.
El vacío parcial es cuando en un sistema la presión es menor que la presión atmosférica, para un vacío completo lo ideal sería que en el sistema no existiese la presión, pero debido a que esalgo difícil que suceda, lo más cercano es crear un vacío parcial, el cual es una zona en donde la presión es más baja que la atmosférica.
La densidad del aire varía de unos días a otros dependiendo de la cantidad de vapor de agua existente en la atmósfera, pero a 0°C y 1 atm de presión su densidad es 1.29. Además, esta densidad se ve afectada por cambios como la humedad relativa del aire, cuantamás humedad hay en el aire, más baja es la densidad. Al ser el número de moléculas constante, cuando el número de las moléculas de agua aumentan, las del nitrógeno y oxígeno bajan. El peso molecular del agua es mucho más bajo que el del aire seco (el cual está dominado por el nitrógeno y oxígeno). Por tanto, en una alta humedad, la densidad del aire se reduce debido a la reducción de la masa en...