Informe Lab Ley De Charles Y Boyle

INFORME DE LABORATORIO. FISICA II
PRÁCTICA: LEY DE CHARLES Y LEY DE BOYLE
Karol Fallas Calderón
e-mail:

Tania Navarro Mora
e-mail: TANIA.NAVARRO@UCR.AC.CR


RESUMEN:

PALABRAS CLAVES: Cero absoluto, gases, presión, temperatura, volumen.

INTRODUCCIÓN

En este informe tiene como fin comprender la Ley de Boyle y la Ley de Charles, por lo que se determinará experimentalmente el cero absoluto, asícomo la relación entre la presión y el volumen.
Para lograr comprender de una mejor manera las prácticas que se llevaron a cabo para la realización de este informe, es necesario comprender algunos conceptos importantes del tema en estudio.
La Ley de Charles es una relación entre el volumen y la temperatura, Buffa y Wilson (2003) explican que si se mantiene constante la presión, el volumen deun cantidad de gas está relacionada con la temperatura, es decir, el cociente del volumen entre la temperatura es una constante, además comenta que esta ley se denomina Ley de Charles por el científico francés Jacques Charles, quien fue de los primeros en efectuar viajes en globos de aire caliente y por ello estaba muy interesado en la relación entre el volumen y la temperatura de los gases. Laecuación para lo anterior es:
Según Franco (2010), ningún sistema puede tener una temperatura negativa ya que el producto pV es siempre positivo. Se define cero absoluto como la temperatura mínima posible (0K en la escala Kelvin), pero ésta es una temperatura teórica o ideal ya que nunca se puede alcanzar debido a la tercera ley de la termodinámica.
Giancoli (2006) explica que para una cantidaddeterminada de gas, se encuentra experimentalmente que, a una buena aproximación, el volumen de un gas es inversamente proporcional a la presión absoluta que se le aplica cuando la temperatura se mantiene constante. Entonces si la presión de un gas se duplica, el volumen se reduce a la mitad de su volumen original, a esta relación se le conoce como la Ley de Boyle y se resume en esta ecuación:MATERIALES Y MÉTODOS

Para la parte del experimento de la Ley de Charles se desea determinar experimentalmente el cero absoluto, para llevar a cabo dicha actividad se utiliza el siguiente equipo: un recipiente de diámetro no menor a 25 cm, generador de calor, sensor de presión absoluta (pasco-Cl-6532A), sensor de temperatura de acero inoxidable, ScienciaWokShop interface 750 y hielo en cubitos.Primeramente se agrega agua a un calentador, se espera su punto de ebullición y se toma la temperatura, seguidamente se coloca dentro del agua hirviendo un cilindro metálico, que se encuentra fijado a un émbolo y se anotó el cambio de volumen; finalmente se va añadiendo hielo al agua caliente para que su temperatura disminuya, y se anota el cambio de la temperatura y la altura que indica elémbolo.
Para la parte de la Ley de Boyle lo que se desea es determinar experimentalmente la relación existente entre la presión y el volumen, así como el cero absoluto y para llevar a cabo dicha actividad se utiliza el siguiente equipo: un aparato de la Ley de Gases (pasco-TD-8572), sensor de presión absoluta (pasco-Cl-6532A), ScienciaWokShop interface 750, y varias masas. Una vez colocado el equipocomo especifica en el manual de laboratorio de Física II, se procede a ir tomando los datos de altura del gas que indica el émbolo con forme se le va agregando masa en su parte superior. Para esta parte también se utiliza una jeringa a la cual se le conecta un sensor de presión absoluta, se procede a ir variando el volumen y anotar los datos obtenidos.

















RESULTADOS


Tabla 1.Altura y volumen al disminuir la temperatura.
Altura h
(cm)
Temperatura
(K)
Volumen
(cm3)
3,7
370,15
30,88
1,5
363,15
12,52
1
357,15
8,34
0,6
347,15
5
0,3
340,15
2,5
Fuente: Datos recolectados en el laboratorio de física por las estudiante




Tabla 2. Presión manométrica y absoluta al obtener el volumen en un émbolo a diferentes alturas.
Altura h
(cm)
Volumen V
(cm3)
Masa
(Kg)
Presión...