Objetivos

Objetivo General.
Determinar experimentalmente el coeficiente de expansión de los gases.
Objetivos específicos.
Comprobar la expansión de los gases a mayor temperatura.
Aprender a medir la temperatura de un gas.
Aprender a medir el volumen de un gas.
Aplicar experimentalmente el postulado de Charles y Gay-Lussac.
Conocer la importancia del coeficiente de expansión de los gases en laindustria gasera.

INTRODUCCIÓN:

Todos los gases tienen un comportamiento casi idéntico e independientemente de su naturaleza. Este comportamiento se estudia a través de las variaciones de tres parámetros: presión. Volumen y temperatura. El estado de un gas esta caracterizado por los valores que toman esos parámetros. En el caso general, ellos pueden modificarse simultáneamente, pero es usualestudiar previamente el comportamiento del gas cuando permanece constante uno de los parámetros y varían los otros dos.
El primer estudio experimental de la variación isobárica del volumen con la temperatura lo hizo J. Charles (1787) y años más tarde lo verifico Gay Lussac (1802). La ley de Charles postula que, a presión constante, el volumen de cualquier gas se expande en la misma fracción de suvolumen inicial a 0 °C por cada aumento de un grado centígrado en la temperatura. Experimentalmente Charles y Gay Lussac descubrieron que por cada aumento de un grado es la temperatura el volumen del gas se incrementaba en, aproximadamente, 1/273 de su valor a 0°C. Este valor es más o menos constante para todos los gases. Así pues un aumento de diez en la temperatura en grados centígrados hará queaumente el volumen de cualquier gas en aproximadamente 10/273 de su volumen a 0°C.
En general, la ley de Charles se puede expresar en forma de ecuación como sigue si el volumen del gas o 0°C es Vo y si el aumento fraccional en volumen por grado es v, el Coeficiente de expansión del volumen, entonces el aumento de volumen debido a un incremento de temperatura de t grados es:Incremento fraccional en vol. incremento en
Volumen a 0°C * temperatura = Vo * v * (t – o)
Incremento en temperatura

Si el volumen a la temperatura t es Vt, el aumento de volumen dado por la ecuación anterior es, simplemente, (Vt – Vo), de modo que:
Vt – Vo = Vo v t o bien,Vt= Vo (1 + v t)

MATERIAL:
1 soporte con arillo y tela de alambre
1 pinza para bureta
1 mechero Bunsen
1 matraz Erlenmeyer de 250 mL
1 tapón bihoradado para el matraz tubo dé vidrio de 5 mm de diámetro
1 vaso de precipitados de 1000 mL.
1 vaso de precipitados de 2000 mL.
1 bureta para gases de 100 mL
2 termómetros de O a 150°C
1 probeta de 100 mL
1 manguera látex de30 cm.
DETERMINACIÓN DEL VOLUMEN DE AIRE EN EL SISTEMA
Desconectar la bureta para gas y separar el matraz quitando el tapón con cuidado.
Llenar la manguera con agua.
Llenar el matraz con agua.
Tapando el extremo de la manguera para evitar la salida del agua, colocar el tapón en el matraz de tal modo que se derrame un poco de agua.
Medir el volumen de agua del matraz y la conexión,vaciándola en una probeta.
El volumen total de aire, a cada temperatura se obtiene sumando el volumen determinado por evacuación.
DATOS EXPERIMENTALES:
Temperatura aire (ºC) | Volumen agua (ml) | Volumen Aire bureta | Volumen totalV. bureta + Cte. |
21 | 70 | 30 | 30+293=323 |
23 | 70 | 30 | 30+293=223 |
25 | 70 | 30 | 30+293=323 |
27 | 68 | 32 | 32+293=325 |
29 | 68 | 32 | 32+293=325 |
31| 67 | 33 | 33+293=326 |
33 | 67 | 33 | 33+293=326 |
35 | 64 | 34 | 34+293=327 |
37 | 60 | 40 | 40+293=333 |
39 | 54 | 46 | 46+293=339 |
41 | 51 | 49 | 49+293=342 |
43 | 44 | 56 | 56+293=349 |
45 | 38 | 62 | 62+293=355 |
47 | 29 | 71 | 71+293=364 |
49 | 24 | 76 | 76+293=369 |

Constante = 293 ml.

CALCULOS Y CUESTIONARIO:

1.- Tabular los datos experimentales de...