pract N 2 leyes ALUMNO


GASES IDEALES.
OBJETIVO:

Comprobar las leyes de Boyle Mariotte, Charles y Gay Lussac.
ACTIVIDADES:

1. Comprobar la Ley de Charles y Gay Lussac para el aire en un proceso isobárico.
2. Comprobar la Ley de Boyle Mariotte para el aire en un proceso isotérmico.
MATERIAL Y/O EQUIPO:

1 Parrilla eléctrica.
2 Matraz Erlen Meyer de 250 ml.
1 Jeringa graduada de 0 a 100 ml.
1 Termómetro de 0º a150ºC.
1 Aparato de Boyle con tubo de vidrio de int = 0.5cm
1 Flexómetro.
1 Tramo de manguera látex.
1 Probeta de 500ml.
ASPECTOS TEÓRICOS:

Gas ideal.- Es un gas hipotético que permite hacer consideraciones prácticas. Se le supone conteniendo un número pequeño de moléculas, por tanto, su densidad es baja y su atracción intermolecular nula. Debido a esto, en un gas ideal el volumen ocupado por susmoléculas es mínimo en comparación con el volumen total, por este motivo no existe atracción entre sus moléculas. Si un gas se encuentra a presiones bajas y altas temperaturas, sus moléculas se encuentran muy separadas entre sí y bajo estas condiciones, la ecuación de estado que describe el comportamiento del gas se puede aproximar a:
Pv=RT
Donde:

P = presión absoluta
T = temperatura absolutav = volumen específico
R = constante particular del gas

Se dice que un gas se comporta como gas ideal, si cumple las leyes de Charles, Boyle-Mariotte, Joule y Avogadro.

Leyes de Charles y Gay Lussac (a volumen constante).-“Si un gas se somete a un proceso isométrico, su presión varía directamente proporcional con su temperatura”, es decir, si la presión aumenta también lo hará la temperatura,esto implica que para un gas ideal, si el volumen permanece constante dos de sus estados se pueden relacionar por:

P1T1= P2T2









Figura 6.1 Proceso a volumen constante.
W= 0, por lo tanto, aplicando la primera ley de la termodinámica:
Q=mCv T2- T1
Donde:
Cv = calor específico a volumen constante.
Ley de Charles y Gay Lussac (a presión constante).- “Cuando se realiza con ungas un proceso isobárico, el volumen del gas varía directamente proporcional con su temperatura”. En un proceso isobárico con un gas ideal se puede relacionar dos estados:
V1T1= V2T2 siendo VT=const










Figura 6.2 Proceso a presión constante.

Ley de Boyle-Mariotte (a temperatura constante).-“Durante un proceso isotérmico con un gas, el volumen varía inversamente proporcionalcon la presión”; es decir, cuando la temperatura permanece constante, al aumentar la presión disminuye el volumen y viceversa; el proceso isotérmico se relaciona:
P1V1= P2V1
Por lo tanto:
PV=cte
Para temperaturas más altas, la curva se aleja del origen.
Q= -W
Ley de Joule.-“Es un gas ideal, la energía interna sólo es función de la temperatura y varía directamente proporcional con esta”.
U=UT
Leyde Avogadro.- “Dos gases diferentes que ocupen volúmenes igual a la misma presión y temperatura contienen el mismo número de moles”. Esto es:
P1= P2
T1= T2
V1= V2
Donde 1 y 2 representan dos gases diferentes, entonces n1 = n2, siendo “n” el número de moles dado en kgmol, por lo tanto:
n= mM
Donde:
m = masa (kg)
M = Peso molecular (kg/kgmol)









Figura 6.3 Proceso a temperatura constante.Por tanto la ecuación de estado se puede escribir también como:
pV=n RT
pV=m RT
pv=RT
Pvn=constante
Donde:
n = cantidad de gas (moles)
m = masa (kg.)
R = constante de gas específico o simplemente la constante particular del gas
R= Constante universal de los gases, en relación con el peso molecular (M)

Proceso politrópico reversible de un gas ideal.- En un proceso cuasiestático, es decir,internamente reversibles, un diagrama P-v puede representarse mediante la siguiente expresión:
Pvn=constante
Dónde: “n”, puede tomar diferentes valores, dependiendo del proceso de que se trate, es decir:
n = 0 , si el proceso es a presión constante.
n = , en un proceso a volumen constante.
n = 1 , en un proceso isotérmico de un gas ideal.
n = k, para un proceso isentrópico de un gas ideal cuyos...