Laboratorio isobarico

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Termodinámica – Proceso isobárico.
Es un proceso realizado a presión constante; A presiones moderadas, P<3 Atm, casi todos los gases pueden ser considerados como gases ideales. Esto significa que, entre otras propiedades, ellos se comportan siguiendo la ecuación de estado:PV = nRTdonde P es la presión absoluta del gas, V su volumen (la del recipiente que lo contiene), T la temperaturaabsoluta, n el número de moles del gas y R la constante universal de los gases. Recordemos que el trabajo realizado por/sobre un gas puede calcularse como:W=inicialfinalPdvEn cada uno de los procesos estudiados se debe conservar la energía (primera ley de la termodinámica), por lo que el cambio en la energía interna está dado por el calor entregado (Q) y el trabajo realizado (W):+=Δ WQURecordemos ladistinción importante entre funciones de estado y variables asociadas a un proceso, que dependen del camino realizado. Entre las primeras tenemos la presión, volumen, temperatura, número de moles y energía interna. Y entre las segundas tenemos el calor y el trabajo. |
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1. OBJETIVOS.

1.1. Verificar experimentalmente la ley de Charles
1.2. Identificar y relacionar las variablespresión, volumen y temperatura
1.3. Graficar y obtener información de la grafica, volumen contra temperatura.

1.4. Relacionar experimentalmente la variación de la longitud con la variación de la temperatura en una varilla cuando es sometida a calentamiento (absorción de calor).

2. COMPETENCIAS.

2.1. Estar en capacidad de relacionar resultados experimentales, conmodelos teóricos, mediante la realización de prácticas experimentales, para concluir sobre la validez de los mismos.

2.2. Estar en capacidad de procesar correctamente información experimental, mediante la toma adecuada de medidas y la realización de un correcto tratamiento de datos experimentales para presentar los resultados de un experimento con suficiente claridad respecto de su precisión yexactitud.

MARCO TEORICO

¿Qué se define como variable de estado termodinámico?

Las variables termodinámicas o variables de estado son las magnitudes que se emplean para describir el estado de un sistema termodinámico. Dependiendo de la naturaleza del sistema termodinámico objeto de estudio, pueden elegirse distintos conjuntos de variables termodinámicas para describirlo. En el caso de ungas, estas variables son:

* Masa (m ó n): es la cantidad de sustancia que tiene el sistema. En el Sistema Internacional se expresa respectivamente en kilogramos (kg) o en número de moles (mol).

* Volumen (V): es el espacio tridimensional que ocupa el sistema. En el Sistema Internacional se expresa en metros cúbicos (m3). Si bien el litro (l) no es una unidad del Sistema Internacional, esampliamente utilizada. Su conversión a metros cúbicos es: 1 l = 10-3 m3.

* Presión (p): Es la fuerza por unidad de área aplicada sobre un cuerpo en la dirección perpendicular a su superficie. En el Sistema Internacional se expresa en pascales (Pa). La atmósfera es una unidad de presión comúnmente utilizada. Su conversión a pascales es: 1 atm ≅ 105 Pa.

* Temperatura (T ó t): A nivelmicroscópico la temperatura de un sistema está relacionada con la energía cinética que tienen las moléculas que lo constituyen. Macroscópicamente, la temperatura es una magnitud que determina el sentido en que se produce el flujo de calor cuando dos cuerpos se ponen en contacto. En el Sistema Internacional se mide en kelvin (K), aunque la escala Celsius se emplea con frecuencia. La conversión entrelas dos escalas es: T (K) = t (ºC) + 273.

En la siguiente figura se ha representado un gas encerrado en un recipiente y las variables termodinámicas que describen su estado.
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Cuando un sistema se encuentra en equilibrio, las variables termodinámicas están relacionadas mediante una ecuación denominada ecuación de estado.

¿Cuál es la relación funcional o ecuación que es posible definir...
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