Practica

Nombre de la práctica: Ley de Charles, cero absoluto y constante de los gases. | Práctica 1 | Páginas | Páginas de la 1 a la 8 |
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I. INTRODUCCIÓN | |
II. CONOCIMIENTOS PREVIOS | |
III. OBJETIVO | |
IV. METODOLOGIAIV. 1. Material y equipo. IV. 2. Reactivos y soluciones. IV. 3. Requerimientos de seguridad IV.4. Disposición de residuos IV. 5. Procedimiento. IV. 5.1 Aparato IV. 6. Diseño experimental | |
V. RESULTADOS. V.1 Cálculos | |
VI. DISCUSION. | |
VII. CONCLUSIONES. | |
VIII. BIBLIOGRAFIA | |

I. INTRODUCCION.

En 1787, Charles Jacques investigóel efecto del cambio de temperatura de una cantidad dada de aire mientras es mantenido a presión constante. Encontró que el aire se expande cuando es calentado sin importar el volumen inicial del mismo y que la proporción de un volumen en agua hirviendo a su volumen en hielo es constante y tiene un valor de 1.366, siendo éste muy parecido para temperatura del hielo, están definidos como 100 y 0grados centígrados respectivamente.

V (a 100ºC) = V (a 0ºC) + 0.366V (a 0ºC)

Debido a que la expansión de un gas es uniforme, para cada incremento de un grado de temperatura, el volumen de un gas se incrementa 0.366/100=1/273 de su volumen a 0º y es una función lineal de su temperatura en grados Celsius o centígrados.
Cero absoluto y la escala Kelvin de temperatura: debido a que elvolumen de un gas decrece de una manera lineal de 100ºC hasta 0ºC, se esperaría que esto continuara igual, esto es 1/273 de su volumen a 0ºC por cada grado que fuera enfriado debajo de 0ºC. Pero si esto pasara el volumen del gas sería cero a -273ºC y negativo a una temperatura menor. Debido a que un volumen negativo carece de sentido, se deduce que no es posible obtener una temperatura más baja de-273ºC, ésta temperatura es llamada el cero absoluto de temperatura. Ahora, en lugar de escoger arbitrariamente el punto de fusión del hielo como el cero de la escala de temperatura, como se ha hecho en la escala Celsius. Podemos lógica y también convenientemente escoger el cero absoluto de una escala de temperatura. Esta escala fue primeramente sugerida por el científico británico Lord Kelvin. Deacuerdo a mediciones exactas, el cero absoluto de temperatura es -273.15ºC, además la escala Kelvin (K) está relacionada con la escala centígrada por la expresión:

T (K) = T (C) + 273.15
Ley de Charles: A presión constante, el volumen (V) de una cantidad fija (n) de un gas ideal es directamente proporcional a la temperatura (T).

V a T (para n y P ctes.)

Alternativamente a volumenconstante, la presión de una cantidad fija de gas es proporcional a su temperatura:

P a T (para n y V ctes.)

Obviamente, podemos predecir que para un proceso de calentamiento o enfriamiento:

Vf=(Tf/Ti)Vi (para n y P ctes.)

Donde los subíndices se refieren a los valores inicial (i) y final (f). Una expresión similar se emplea para los cambios en la presión debidos a la temperatura.
Constantede los gases: Debido a que V a 1/P (Ley de Boyle) y que V a n (Ley de Avogadro), podemos combinarles con la ley de Charles para obtener que PV a nT, o bien:

PV=nRT

Donde la constante de proporcionalidad R es la constante de los gases.
El valor de la constante R puede ser obtenido de la realción PV/nT.
Para una evaluación exacta de su valor se realizan mediciones de la presión y volumen deuna cantidad conocida de gas para una serie de presiones y los productos PV son extrapolados a cero de presión para garantizar que el gas se comporta perfectamente.
En este experimento, la dependencia de la temperatura del volumen de aire es usado para determinar el cero absoluto de temperatura y la constante de los gases.
Se mide el volumen y temperatura del aire en el matraz posteriormente...