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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA


FACULTAD DE INGENIERÍA GEOLÓGICA, MINERA Y METALÚRGICA












CURSO : FISICO - QUIMICA

TEMA : LABORATORIO Nº 1:TERMODINÁMICA DE GASES

DOCENTE : ING. ARTURO LOBATO FLORES


INTEGRANTE : ISAAC TITO PAYE



2011-I








INTRODUCCIÓN

La termodinámica,por definirla de una manera muy simple, fija su atención en el interior de los sistemas físicos, en los intercambios de energía en forma de calor que se llevan a cabo entre un sistema y otro. A las magnitudes macroscópicas que se relacionan con el estado interno de un sistema se les llama coordenadas termodinámicas; éstas nos van a ayudar a determinar la energía interna del sistema. En resumen, elfin último de la termodinámica es encontrar entre las coordenadas termodinámicas relaciones generales coherentes con los principios básicos de la física.
 
La termodinámica basa sus análisis en algunas leyes: La Ley "cero", referente al concepto de temperatura, la Primera Ley de la termodinámica, que nos habla del principio de conservación de la energía, la Segunda Ley de la termodinámica, quenos define a la entropía. A continuación vamos a hablar de cada una de estas leyes, haciendo hincapié en la segunda ley y el concepto de entropía.

Previo a profundizar en este tema de la termodinámica, es imprescindible establecer una clara distinción entre tres conceptos básicos: temperatura, calor y energía interna. Como ejemplo ilustrativo, es conveniente recurrir a la teoría cinética de losgases, en que éstos sabemos están constituidos por numerosísimas moléculas en permanente choque entre sí.




























OBJETIVOS

Los resultados obtenidos en la práctica de laboratorio es demostrar:


Demostrar experimentalmente la Ley de Boyle-Mariotte, propiedad fundamental para los gases


Comprobar la Ley de Gay-Lussac desde el punto devista de la termodinámica


Estudiar las propiedades de los gases y explican su comportamiento.

































FUNDAMENTO TEÓRICO

Estado de Equilibrio


Denominamos estado de equilibrio de un sistema cuando las variables macroscópicas presión p, volumen V, y temperatura T, no cambian. El estado de equilibrio es dinámico en el sentido deque los constituyentes del sistema se mueven continuamente.
El estado del sistema se representa por un punto en un diagrama p-V. Podemos llevar al sistema desde un estado inicial a otro final a través de una sucesión de estados de equilibrio.

Se denomina ecuación de estado a la relación que existe entre las variables p, V, y T. La ecuación de estado más sencilla es la de un gas ideal pV=nRT,donde n representa el número de moles, y R la constante de los gases R = 0.082 atm. · L/ (K mol)=8.3143 J/ (K mol).

Energía Interna

Se denomina energía interna del sistema a la suma de las energías de todas sus partículas. En un gas ideal las moléculas solamente tienen energía cinética, los choques entre las moléculas se suponen perfectamente elásticos, la energía interna solamente dependede la temperatura.
 
Trabajo mecánico hecho por o sobre el sistema.


Consideremos, por ejemplo, un gas dentro de un cilindro. Las moléculas del gas chocan contra las paredes cambiando la dirección de su velocidad, o de su momento lineal. El efecto del gran número de colisiones que tienen lugar en la unidad de tiempo, se puede representar por una fuerza F que actúa sobre toda la superficie dela pared.
 

Si una de las paredes es un émbolo móvil de área A y éste se desplaza dx, el intercambio de energía del sistema con el exterior puede expresarse como el trabajo realizado por la fuerza F a lo largo del desplazamiento dx.

dW = -Fdx = -pAdx = -pdV




Siendo dV el cambio del volumen del gas.
El signo menos indica que si el sistema realiza trabajo (incrementa su volumen)...