practica termodinamica "PRIMERA LEY DE LA TERMODINAMICA EN PROCESOS A PRESION CONSTANTE "

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA
E INDUSTRIAS EXRACTIVAS

LABORATORIO DE TERMODINÁMICA BÁSICA




PRACTICA No 5

PRIMERA LEY DE LA TERMODINAMICA EN PROCESOS A PRESION CONSTANTE



GRUPO: 1IM1
EQUIPO: 8


INTEGRANTES:

NOMBRE
FIRMA









PROFESORA: ESTHER TORRES SANTILLAN

FECHA DE ENTREGA: 25/Mayo/2015 CALIFICACION:__________







INSTITUTOPOLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS
LABORATORIO DE TERMODINÁMICA BÁSICA

PRACTICA No 5

PRIMERA LEY DE LA TERMODINAMICA EN PROCESOS A PRESION CONSTANTE




OBJETIVOS:

El estudiante obtendrá datos experimentales de temperatura y volumen, en un proceso a presión constante para caracterizarlo y calcular las variaciones de la energía de dicho proceso, deacuerdo a la primera ley de la termodinámica para un sistema cerrado.




TABLA DE DATOS EXPERIMENTALES:

No de Medición
temperatura (t) (C°)
volumen de la pipeta "N" (Vp) en (mL)
1
22° C
0
2
25° C
2.5
3
28° C
6.5
4
31° C
8
5
34° C
11
6
37° C
13.1
7
40° C
15.1
Vol del matraz
(Vm) = 275mL
temperatura ambiente (t amb) = 29° C



CALCULOS:


1.-Calcula los valores total(Vt) en cm3
Vt=Vp + VmVt=56.2+250 ml
Vt=306.2 cm3

2.- grafica los valores de la temperatura t (°C) en el eje “X” contra los volumen total VT (°C cm3) y traza en la misma grafica una recta promedio.






3.- completa el siguiente cuadro:


t (°C)
V T (cm3)
t2 (°C)2
t. VT (°C cm3)
22
275
484
6050
25
277.5
625
6937.5
28
281.5
784
7882
31
283
961
8773
34
286
1156
9724
37
288.1
1369
10659.7
40
290.1
1600
11604
2171981.2
6979
61630.2


4.-Obten la ecuación de la recta promedio por el método de regresión lineal de mínimos cuadrados

La ecuación general simplificada de una línea recta es:

Y= mx + b

Donde “x y “y” son las variables independientes y dependiente respectivamente
m es la pendiente de la recta
b es la ordenada al origen

Para las variables de la gráfica anterior queda:

VT = mt + b

m= N ∑ (t VT) .∑t∑VT / N ∑t2 (∑t)2
m= (7) (61630.2) – (217) (1981.2) / (7) (6979) - (47089)
m= 0.8452

b= ∑ VT / N - mx ∑t / N
b= (1981.2 / 7) – 0.8452 (217 / 7)
b= 256.827


5.-Sustituye los valores que obtuviste de la m y de b en la siguiente ecuación:

Vt ajustado= m t +b
Vt ajustado= (0.8452) (24) + (256.826)
Vt ajustado= 277.110


6.-Calcula con la ecuación anterior los valores del volumen total ajustado(Vt ajustado) para cada valor de temperatura:

Vt1 ajustado= (0.8952) (22) + (256.826)= 276.520
Vt2 ajustado= (0.8952) (25) + (256.826)= 279.206
Vt3 ajustado= (0.8952) (28) + (256.826)= 281.891
Vt4 ajustado= (0.8952) (31) + (256.826)= 284.577
Vt5 ajustado= (0.8952) (34) + (256.826)= 287.262
Vt6 ajustado= (0.8952) (37) + (256.826)= 289.948
Vt7 ajustado= (0.8952) (40) + (256.826)= 292.6347.-Grafica los valores de la temperatura t (°C) en el eje x contra los volúmenes ajustado V ajustado (cm3) en el eje “y” y traza la recta.




8.-Calcula el promedio del volumen total ajustado (V promedio) y transfórmalo a m3

Vt= ∑ VT ajustado / N
Vt= 1992.03 / 7 = 284.5768cm3
Vt= 0.00028 m3


9.-Calcula el promedio de la temperatura “t” y transfórmalo a kelvin

217°C+273= 490°K
t promedio= ∑t / N
tpromedio= 217°C / 7
t promedio= 31°C
t promedio= 31°C + 273.15
t promedio= 304.15°K
















10.-Calcula la densidad del mercurio en kg/m3 a la temperatura ambiente

ρHg =13595.08- 2.466 * t amb + 0.003 (tamb2)
ρHg =13595.08- 2.466 * 24°C+ 0.0003 (24°C)2
ρHg =13536.0688 kg/m3


11.-Calcula la presión atmosfera (Patm) en Pa

Patm = ρHg * g * (h barom)
Patm= 13536.0688 kg/m3 (9.78 m/s2)(0.585 m Hg)
Patm= 77443.9104 Pa


12.- Calcula la cantidad de aire del sistema (n) en moles:

n= (Patm) VT(promedio) / (R) t(promedio) R= 8.314 Pa m3/mol K

n= (77443.9104Pa) (0.00028m3) / (8.314 Pa m3/mol K) (304.15°K)
n= 0.00857 mol


13.- Calcula la capacidad térmica molar a volumen constante (CV) y a presión constante (CP) para un gas diatómico...