Determinación de la Constante de Gases Ideales para el Aire

Termodinámica General y Laboratorio - IWM-210, Profesor Gonzalo Severino.
Informe Nº1: Determinación de la Constante de Gases Ideales para el Aire.
Javier Saavedra, Nicolás Vidal.
Universidad Técnica Federico Santa María.
Departamento de Ingeniería Mecánica.
Septiembre 27, 2012

Resumen: En la experiencia realizada
en el laboratorio se procedió a
comprobar de manera experimental laconstante de los gases ideales, usando en
este caso el aire. Lo que se hizo fue
mantener recipientes aislados con
volumen constante (sistema iscorico) e ir
variando la temperatura, al hacer esto se
midieron las distintas presiones, las
cuales se fueron tabulando y validando
las presiones para lograr una mayor
precisión. Al igual que en toda
experiencia de laboratorio se obtuvieron
erroresporcentuales, al comparar los
resultados
teóricos
con
los
experimentales. Finalmente se logra
obtener una relación entre la constante
teórica y experimental de los gases
ideales.

1 Introducción a la teoría
Antes de adentrarse mas en el desarrollo
del experimento es necesario hacer una
introducción a la teoría general.
Es necesario saber cual es la relación a
cumplir y el objetivo, eneste caso en

particular, el objetivo es determinar la
constante de los gases y la relación a
cumplir es la siguiente:
(1)
Donde:

P: presión absoluta del sistema, se
expresa en [KPa].

v: Volumen especifico, se expresa en
[Kg/m3].

T: Temperatura, se expresa en [K].
R: Constante del gas ideal para el aire, se
expresa en [KJ/Kg K].
Un gas ideal es un compuesto
conformado porpartículas sin atracción
ni repulsión entre ellas, y las colisiones
entre ellas son totalmente elásticas.
Además la energía cinética es
directamente
proporcional
a
la
temperatura. Finalmente el sistema es
cerrado por lo tanto solo hay intercambio
de energía y la masa no varia.
De esta manera si la teoría es correcta los
valores de R deberían asemejarse a los

teóricos
lograndoexperimento.

comprobar

el

2 Procedimiento experimental
Previo al inicio del experimento
fueron determinadas las condiciones iniciales
en el laboratorio, estas serian : temperatura
ambiente, presión y humedad relativa, junto
con esto se determino el volumen del
recipiente que permanecería constante. Con
el fin de llevar un registro de las presiones y
temperaturas se utilizo el programaDataStudio y el hardware scienceworkshop
500 interface, con sus respectivos sensores.

llenar otro envase de plumavit, esta vez con
agua a temperatura ambiente. Al ser
validada la ultima medida se cambiaron los
recipientes y se reinsertaron los sensores, el
total de recipientes fueron siete y cada uno
distaba en 10[°C] del otro aproximadamente,
siendo los primeros recipientes de plumavity
los finales de vidrio, en los cuales iban las
muestras
con
mayor
temperatura.
Finalmente se retiraron los sensores, se
registraron todos los datos obtenidos y se
apagó el computador junto al instrumento
de
medición.

Imagen 2: Esquema del experimento, s1 corresponde al sensor
de presión y s2 al sensor de temperatura ambos conectados al
instrumento de medición.

Resultados
Antesque todo se determina las
condiciones iniciales en la sala:

Imagen 1: medidor de datos scienceworkshop, el cual con sus
respectivos sensores esta conectado al computador.

Se procedió a conectar los distintos
medidores al instrumento de medición y
luego al computador, se calibraron y
posteriormente se configuro el tiempo de
medición que correspondería a 1 minuto.
Primeramente se llenoun recipiente
conformado de plumavit(aislante) con agua y
hielo para lograr una temperatura cercana a
0[°C], luego de poner los sensores de
medición dentro del recipiente se dio inicio
al experimento. Se comenzaron a registrar
los datos, y al haber 2 datos iguales seguidos
se consideraba validado, sino, se tomaban 5
mediciones y se sacaba el promedio, para
obtener la medición final....