primera ley de la termodinamica en un proceso politropico


Instituto Politécnico Nacional


Escuela Superior De Ingeniería Química e Industrias Extractivas

DEPARTAMENTO DE FORMACION BÁSICA

Laboratorio de Termodinámica Básica

Práctica No. 6
“PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA EN UN PROCESO POLITRÓPICO”





Objetivos:

El estudiante obtendrá datos experimentales de temperatura, volumen y presión en un proceso politrópico efectuando unsistema cerrado, para caracterizar dicho proceso y calcular sus variaciones de la energía, de acuerdo a la primera ley de la termodinámica.


Desarrollo Experimental:

1.-En el equipo instalado verificar que: El agua dentro del vaso de precipitados cubra el matraz redondo hasta el cuello y que el matraz no toque ni el fondo del vaso de precipitados, ni sus paredes.

2.- Quita la pipeta queesta invertida (I) de la pinza doble, sosteniéndola con la mano, acercándola a la otra pipeta (N) y desplázala hasta que el menisco del agua en la pipeta que está en la pinza quede en cero.

3.-Conecte con el tubo de látex, el matraz redondo de la pipeta (N).

4.-Obsaerva la temperatura con el termómetro inmerso en el agua (evita que el bulbo del termómetro toque las paredes del vaso) yanótala en la tabla de datos. A esta temperatura corresponde un volumen inicial, cuyo valor está escrito en un papel que se localiza dentro del matraz, anótalo también. Así como el valor de la diferencia de niveles de agua en la pipeta, si existe al principio puede ser cero.
5.- Enciende el mechero de Bunsen regula la altura y color de la flama (con la llave de gas se controla la altura y con elbarrilete, el color) de tal forma que la flama se lo más azul posible y que toque el vaso de precipitados.

6.-Agita continuamente el agua del vaso mantén el termómetro dentro del agua, observa como la temperatura va en aumento.

7.-Continúa observando la variación de la temperatura (t) t cuando se haya incrementado en 3 grados Celsius anótala, también en este momento registra en la tabla lalectura del nivel del agua del agua en la pipeta (N), y también mide con la escuadra la diferencia de alturas de los niveles de agua (hagua) en la pipeta.

8.-Sin dejar de agitar ni de calentar, repite el paso 7 otras cinco veces más.

9.- Una vez terminado el experimento apaga el mechero, coloca la pipeta (I) en la pinza doble y desconecta la pipeta (N) del matraz.TABLA DE DATOS EXPERIMENTALES

Nº de Medición
Temperatura
(t)en (ºC)
Volumen de la pipeta “P” (vp) en mL.
Diferencia de alturas de agua (hagua) en cm
1
30
0
0
2
33
1.5
3.1
3
36
3
7.1
4
39
5
10.9
5
42
6.2
14
6
45
6.9
16
7
48
8.5
18
Volumen del matraz
(Vm)= 280 ml
Altura barométrica
Hbarom= 0.585 m de Hg
Temperatura ambiente
Tamb= 24ºc



1.- Calculala densidad del agua () a la temperatura ambiente (ºC):


Transformar a :

1.- Calcula los valores de la presión manométrica del agua () en Pa.
(Recuerda que y debe estar en metros.)












3.-Calcula la presión atmosférica (Patm) en pascales para una altura barométrica (hbarm) de 0.585 m de mercurio.


Donde













3.- Calcula los valores de lapresión absoluta (Pabs) en Pa.











5.-Calcula los valores del volumen (VT) en cm3.


(Recuerda que el volumen de matraz es constante)
1mL= 1dm3=1000cm3
Volumen de la pipeta:
V1= 0 mL = 0 cm3
V2= 1.5 mL = 1500 cm3
V3= 3 mL = 3000 cm3
V4= 5 mL = 5000 cm3
V5= 6.2 mL = 6200 cm3
V6= 6.9 mL = 6900 cm3
V7= 8.5 mL = 8500 cm3
Vmatraz= 280 mL = 280000 cm36.- Completa la tabla. Obtén los valores del logaritmo natural del volumen total (In VT) y del logaritmo natural se la presión absoluta (In VT) para cada evento. (Utiliza cinco cifras significativas)

TABLA 1
VT (cm3)
In VT
Pabs (Pa)
In Pabs
280000
12.54254488
0
0
281500
12.54788773
4104.062941
8.319732723
283000
12.55320218
9399.678026
9.148430715
285000
12.56024446...