Relacion presion- volumen

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Relación Presión-Volumen para un sistema gaseoso

Objetivo:
Estudiar la relación que existe entre la presión y el volumen en un sistema gaseoso (aire).

Introducción previa:

La relación entre presión y volumen fue estudiada por primera vez por Edme Mariotte, físico francés que postuló la Ley de compresibilidad de los gases. A su vez Robert Boyle En 1660, en una obra titulada Sobre laElasticidad del Aire anunció su descubrimiento sobre la relación entre el volumen de un gas y su presión.

La presión se define como fuerza por unidad de área, y se obtiene dividiendo la fuerza entre el área sobre la cual actúa la fuerza y su unidad es el Pascal (Pa). El volumen es la cantidad de espacio que ocupa un objeto.

La relación presión-volumen está dada por la ecuación:

[pic]

[pic]La ley dice que el volumen es inversamente proporcional a la presión, donde [pic] es constante si la temperatura y la masa del gas permanecen constantes. Cuando aumenta la presión, el volumen disminuye, mientras que si la presión disminuye el volumen aumenta.

Problema:

¿Cual es el comportamiento de la presión de un gas cuando se modifica su temperatura?

¿Cuál es el comportamiento dela temperatura de un gas cuando se modifica su presión?

¿Cómo se comporta la presión con respecto al volumen en cada gráfica?

Cuestionario previo:

1. Enunciar las características asignadas al modelo de gas ideal e indicar en que condiciones de presión y temperatura es aplicable.

□ Las características asignadas a un gas ideal son: las partículas del gas son partículas puntuales, suscolisiones son elásticas, no actúan fuerzas sobre las partículas de gas, el número de partículas es grande. El modelo ideal es aplicable a presiones bajas y temperaturas altas.

2. Mencionar y definir las propiedades básicas que permitieron el desarrollo de las leyes empíricas de los gases.

□ Presión(atm), volumen(L), Temperatura(K) Y número de moles (moles)

3. ¿Cuáles son las leyes empíricasde los gases?

-Ley de Avogadro

“El numero de moles de un gas es igual al volumen del gas multiplicado por una constante”

[pic]

-Ley de Boyle

“ A temperatura constante la presión y el volumen de un gas son inversamente proporcionales”

[pic]

-Ley de Charles

“A presión constate el volumen y la temperatura de un gas son directamente proporcionales.”[pic]

-Ley de Gay-Lussac

“A volumen constante la presión y la temperatura son directamente proporcionales”

[pic]

4. ¿Qué ley empírica de los fluidos no condensados que cumplen con el modelo ideal estudia la relación presión-volumen?

□ Ley de Boyle- Mariotte

5. ¿Quiénes fueron y que hicieron Robert Boyle (1627-1691) y Edme Mariotte (1620-1685)?

□ Robert Boyle fue unquímico y físico nacido en Irlanda, funda en 1645 el «Colegio Invisible», que perderá su carácter esotérico para convertirse en la «Royal Society». En 1660, en una obra titulada Sobre la Elasticidad del Aire anunció su descubrimiento sobre la relación entre el volumen de un gas y su presión.

Edme Mariotte fue un físico francés. Padre prior del monasterio de Saint-Martin-sous-Beaune, fue miembrofundador en 1666 de la Academia de las Ciencias de París. En 1676 formuló la ley de Boyle de forma independiente y más completa que éste, al establecer que la presión y el volumen de un gas son inversamente proporcionales si se mantiene constante su temperatura, principio que actualmente se conoce como ley de Boyle-Mariotte.

Equipo material y reactivos:

□ Regla
□ Equipo para la determinación dela relación P-V como el que se muestra:
[pic]

Procedimiento experimental:

[pic]

Tablas con datos experimentales:

|Evento |Pmanom.(cmHg) |Haire(cm) |Evento |Pmanom.(cmHg) |Haire(cm) |
|1 |6 |21.5 |6 |-5.5 |25...
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