OBJETIV3

OBJETIVO
Comprobar las leyes de Boyle Mariotte, Charles y Gay Lussac.
ACTIVIDADES:
Comprobar la Ley de Charles y Gay Lussac para el aire en un proceso isobárico
Comprobar la Ley de Boyle Mariotte para el aire en un proceso isotérmico.
Determinar el índice politrópico del aire.
MATERIAL Y EQUIPO:
1 Soporte universal
1 Parrilla eléctrica
2 Matraz Erlen Meyer de 250 ml
1 Jeringa graduadade 0 a 100 ml
1 Termómetro de 0o a 150o C.
1 Aparato de Boyle con tubo de vidrio de
1 Flexómetro
1 Tramo de manguera látex
1 Probeta de 500ml
ASPECTOS TEÓRICOS
Gas Ideal.- Es un gas hipotético que permite hacer consideraciones prácticas. Se le supone conteniendo un número pequeño de moléculas, por tanto, su densidad es baja y su atracción intermolecular nula. Debido a esto, en un gasideal el volumen ocupado por sus moléculas es mínimo en comparación con el volumen total, por este motivo no existe atracción entre sus moléculas.
Si un gas se encuentra a presiones bajas y altas temperaturas, sus moléculas se encuentran muy separadas entre sí y bajo estas condiciones, la ecuación de estado que describe el comportamiento del gas se puede aproximar a:

Leyes de Charles y Gay Lussac( Volumen Constante).-“Si un gas se somete a un proceso isométrico, su presión varía directamente proporcional con su temperatura”, es decir, si la presión aumenta también lo hará la temperatura, esto implica que para un gas ideal, si el volumen permanece constante dos de sus estados se pueden relacionar por:
180530592075P2
vP
LINEA ISOMÉTRICA
P1
V1=V2
00P2
vP
LINEA ISOMÉTRICA
P1
V1=V2W=0, por lo tanto, aplicando la primera ley de la termodinámica:

donde Cv= calor específico a volumen constante
Ley De Charles Y Gay Lussac (Presión Constante).- “Cuando se realiza con un gas un proceso isobárico, el volumen del gas varía directamente proporcional con su temperatura”.
En un proceso isobárico con un gas ideal se puede relacionar dos estados:
, siendo
68961011430 V1P1=P2 P2
vLINEA ISOBÁRICA
P1
V2
00 V1
P1=P2 P2
vLINEA ISOBÁRICA
P1
V2


Ley de Boyle- Mariotte.(Temperatura Constante).- Durante un proceso isotérmico con un gas, el volumen varía inversamente proporcional con la presión”; es decir, cuando latemperatura permanece constante, al aumentar la presión disminuye el volumen y viceversa; el proceso isotérmico se relaciona:
;
Por lo tanto:
PV= constante
114935093345P2
00P2

1724025984250018389609842500
2068830190500
3860165117475T2 > T1
00T2 > T1
24136352095500
3518535-328295LÍNEA ISOTÉRMICA
00LÍNEA ISOTÉRMICA

114935013335P1
00P127584401238250021837651238250017240253365500
38792154445v00v
202120552705V1 V2
00V1 V2
2068830762000
Para temperaturas más altas, la curva se aleja del origen.
Q=-W
Ley de Joule.-“Es un gas ideal, la energía interna sólo es función de la temperatura y varía directamente proporcional con esta”.
U= U(T)
Ley de Avogadro.- “Dos gases diferentes que ocupen volúmenes igual a la misma presión y temperatura contienen elmismo número de moles”. Esto es:
P1=P2
T1=T2
V1=V2
Donde 1 y 2 representan dos gases diferentes, entonces n1=n2, siendo “n” el número de moles dado en Kgmol, por lo tanto:

Donde:
m= masa (Kg.)
= Peso molecular (Kg./Kgmol)
Por tanto la ecuación de estado se puede escribir también como:



Donde:
n= cantidad de gas ( moles)
m= masa (Kg.)
R= Constante de gas específico o simplementela constante particular del gas.
Constante universal de los gases, en relación con el peso molecular. (M)
Proceso Politrópico Reversible de un Gas Ideal.- En un proceso cuasiestático, es decir, internamente reversibles, un diagrama Pv puede representarse mediante la siguiente expresión:

Donde: “n”, puede tomar diferentes valores, dependiendo del proceso de que se trate, es decir:
n=0,...