Capacidad Calorifica De Los Gases 2012






Universidad de Chile
Facultad de Ciencias
Departamento de Química









Informe de Laboratorio Nº3
“Determinación de la razón entre las capacidades caloríficas de los gases”








Autor : Sebastián Antonio Romero Gilbert.
romerogilbertss@gmail.com
Carrera de Lic. En Ciencias c/m en Química.

Fecha de realización: jueves 13 de Septiembre de 2012.

Introducción
El siguiente informetiene como finalidad mostrar el método y por diferencia de presiones la relación entre las capacidades caloríficas (ɤ) del aire en un proceso adiabático, lo anterior se logro gracias al método experimental de Clement y Désormes. En este método se plantea estudiar los cambios adiabáticos e isotérmicos que experimentan dos muestras idénticas de gas a partir de las mismas condiciones iniciales detemperatura, presión y volumen, es importante mencionar que el valor del coeficiente adiabático experimental obtenido a una presión de 943 Hpa y a una temperatura ambiental de 298 K se comparará con el valor teórico de 1,6 a 1,4[1] obtenido a una presión de 1000 Hpa y a una temperatura de 280 a 300K, lo que nos da un promedio de 1,5 para el valor teórico de (ɤ).
A continuación se muestra laexpresión matemática correspondiente al índice adiabático (ɤ), este corresponde a la relación o razón de las capacidades caloríficas a presión y volumen constante este valor se puede obtener para cualquier gas, en este caso al aire atmosférico, es importante mencionar de que a pesar de que no es un gas puro dado que el aire es un mezcla de gases y vapor de agua, es considerado como tal ,dado queestos componentes son de naturaleza muy parecida.
ɤ = Cp / Cv (Relación que permite calcular el coeficiente adiabático de un gas), donde Cp corresponde a la capacidad calorífica a presión constante y Cv a la capacidad calorífica a volumen constante de un gas. (1)
La razónanterior es adimensional y se puede expresar en una segunda formula matemática en función de las alturas obtenidas del manómetro. Es importante mencionar que la altura h1 corresponde a la altura que se alcanza en el manómetro al bombear aire con la pera de goma y h2 a la altura alcanzada en el manómetro después de que el sistema se estabiliza y se vuelve a conectar la pera de goma.ɤ = h1 / (h1 – h2) (2)
A continuación se obtiene Cp experimental a partir de la siguiente relación, donde R corresponde a la constante de los gases ideales con un valor de 8,314 J/K mol y (ɤ) a la razón calorífica del gas.
Cp = R / (ɤ - 1)(3)
Posteriormente se presenta la relación matemática para Cv, donde Cp corresponde a la capacidad calorífica a presión constante y R a la constante de los gases ideales.
Cv = Cp – R (4)Luego el valor de (ɤ) se aproxima al valor de un gas poliatómico con condiciones bibracionales, por lo que se obtiene para el valor teórico la siguiente expresión, donde R corresponde a la constante de los gases ideales.
Cp= 5R y Cv = 4R (5)

Finalmente se muestra la expresión quepermite calcular el error porcentual obtenido del experimento para un valor cualquiera:
Error porcentual = ( ɤteórico - ɤexperimental )x 100 / ɤteórico (6)
Parte experimental
Materiales: Soporte universal, recipiente de vidrio (chuico), pera...