Ley De Charles

LABORATORIOS DE FISICOQUÍMICA
“Práctica No. 2 – Ley de Charles y Gay - Lussac”
Asignatura:
Fisicoquímica
Instructores:

Integrante:
Luis Escamilla

18 de Enero 2012

Introducción Teórica

Causas de error

Datos y Observaciones

Recomendaciones

Cálculos y Resultados

Conclusiones

Cuestionario

Bibliografía
Nota del Reporte:

INTRODUCCIÓN TEÓRICA
La ley de Charles yGay-Lussac es una de las leyes de los gases ideales que
relaciona el volumen y la temperatura de una cantidad de gas a presión constante
estableciendo que el volumen es directamente proporcional a la temperatur a.
V α kT
o bien
k= V/T,
donde V es el volumen, T la temperatura absoluta y k una constante. (Brown,
Bursten, & Burdge; 2004)
Cuando aumenta la temperatura, el volumen aumenta,mientras que si la
temperatura disminuye el volumen también disminuy e.
También se puede explicar el efecto de la temperatura sobre la presión de un
gas en un recipiente de volumen constante de otra manera: cuando la temperatura
de un gas se eleva, aumenta la energía cinética de las moléculas , por lo tanto la
velocidad media de las moléculas aumenta. Como resultado de este incremento en
lavelocidad promedio, cada molécula choca con las paredes más frecuentemente y
con más fuerza. Por ese motivo el gas ejerce una presión mayor cuando la
temperatura aumenta a volumen constante.
Podemos usar este mismo modelo de gas para explicar el efecto de la
temperatura sobre el volumen cuando la presión permanece constante. Para
contrarrestar el aumento de la presión a medida que se eleva latemperatura, el
espacio disponible para el gas debe aumentar de modo que pocas moléculas están
para chocar contra las paredes en un intervalo de tiempo dado.
La presión de una cantidad determinada de un gas en un recipiente de
volumen constante es directamente proporcional a la temperatura absoluta :
P α K T.
(Atkins & Jones, 2006)
Relacionado con estas leyes también está el coeficiente dedilatación térmica,
el cual queda definido por el libro de Física y química (Pérez; Cabrerizo; 2008) como
el incremento de tamaño que experimenta un sistema ma terial debido a su aumento
de temperatura. La teoría cinética explica como en efecto, el aumento de la
temperatura provoca un efecto en la agitación de partículas, separando más una
partícula de la otra e incrementando el volumen.

2DATOS Y OBSERVACIONES
Inicialmente se calculó la presión barométrica y temperatura del momento. Se
obtuvo 682.7 mm Hg de presión atmosférica y aproximadamente a 28º C de
temperatura.
El experimento consistió en el uso de un circulador que provee energía
térmica al agua en circulación. El agua que circula en el sistema permite mantener
una temperatura uniforme a lo largo de un tubo cerradograduado en centímetros
cúbicos que contiene en su interior una muestra de aire. La parte líquida que
mantiene sellado el tubo en el otro extremo es ácido sulfúrico para retener el vapor
de agua, el cual bajo efecto de la atmósfera, ejerce presión sobre el gas.
Se tomaron datos de cómo cambia el volumen del gas confinado a varias
temperaturas con el fin de estudiar su comportamiento.
Tabla1 – Volumen del aire a diversas temperaturas
Temperatura
15 º C (288 K)
20 º C (293 K)
25 º C (298 K)
30 º C (303 K)
35 º C (308 K)
40 º C (313 K)
45 º C (318 K)

Volumen promedio (cm3)
10.67
10.97
11.10
11.23
11.40
11.57
11.77

Como se esperaría, a medida que la temperatura del agua aumenta, el gas
dentro del tubo cerrado se expande empujando el ácido sulfúrico y aumentando suvolumen, cumpliendo la relación que establece la Ley de Charles.

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CÁLCULOS Y RESULTADOS
Representación gráfica del comportamiento del gas.
Mediante la tabla anterior se puede realizar una gráfica de volumen contra
temperatura demostrando el comportamiento del gas cuando éstas varían y la
presión permanece constante.
Gráfica 1 – Volumen contra Tempe ratura absoluta a presión...