pr ctica 5 termodin mica

Objetivos:
El estudiante obtendrá datos experimentales de temperatura y volumen, en un proceso a presión constante para caracterizarlo y calcular las variaciones de energía de dicho proceso, de acuerdo a la primera ley de la Termodinámica para un sistema cerrado.
No. De Medición
Temperatura (t) (°C)
Volumen de la pipeta “N” (Vp) en (mL)
1
19
275
2
22
277.6
3
25
280.2
4
28
283.1
5
31
285.5
6
34287.7
7
37
289.9
Vol. Del matraz
(Vm)= mL
Temperatura Ambiente
(tamb)= 21°C

Cálculos
1.- Calcula los valores del volumen total (VT ) en cm3
1) 0 ml +275 ml = 275 cm3
2) 2.6 ml +275 ml = 277.6 cm3
3) 5.2 ml +275 ml = 280.2 cm3
4) 8.1 ml +275 ml = 283.7 cm3
5) 10.5 ml +275 ml = 285.5cm3
6) 12.7 ml +275 ml = 287.7 cm3
7) 14.9 ml +275 ml = 289.9 cm3
2.- Gráfica los valores de la temperatura t(°C) en el eje “x” contra los de volumen total VT (cm3) en el eje “y” y traza en la misma gráfica una recta promedio. (Gráfica No.1).

3.- Completa el siguiente cuadro:
T(°C)
VT (cm3)
T2 (°C)2
t*VT (°C*cm3)
19
275
361
5225
22
277.6
484
6107.2
25
280.2
625
7005
28
283.1
784
7926
31
285.5961
8850.5
34
287.7
1156
9781.8
37
289.9
1369
10726.3
∑= 196
∑VT=1979
∑t2= 5740
∑(t*VT)= 55621.8

4.- Obtén la ecuación de la recta promedio por el método de regresión lineal de mínimos cuadrados. La ecuación general simplificada de la recta es:
Y= mx + b
m= 7(35629.8) – (196 x 1979)/ 7(5740) – (0.43)2 = 0.8325
b = 1979/7 – 0.8325 x 196/7 = 259.4
5.- sustituye los valores que obtuviste de la “m”y de “b” en la siguiente ecuación:
VT ajustado = mt + b
6.- Calcula con la ecuación anterior los valores del Vajustado para cada valor de temperatura.
1) 0.8325 (19) + 259.4 = 275.29
2) 0.8325 (22) + 259.4 = 277.79
3) 0.8325 (25) + 259.4 = 280.29
4) 0.8325 (28) + 259.4 = 282.71
5) 0.8325 (31) + 259.4 = 285.2
6) 0.8325 (34) + 259.4 = 287.705
7) 0.8325 (37) + 259.4 = 290.2
7.- Gráfica los valores dela temperatura t(°C) en el eje “x” contra los de volumen total Vajustado (cm3) en el eje “y” y traza en la misma gráfica una recta promedio. (Gráfica No.2).

8.- Calcula el promedio del volumen total ajustado ( VT ajustado) y transfórmalo a m3
VT Promedio = Σ VT Ajustado / N
VT Promedio = 1978.995/7 = 282.7

9.- Calcula el promedio de la temperatura “t” y transfórmalo a Kelvin
t Promedio = Σt/ N
t Promedio = 196/7 = 28°C
TK = T°C + 273.15 = 301.15 K

10.- Calcula la densidad del mercurio en Kg/m3 a la temperatura ambiente
PHg = 13.595.08 -2.466xtamb + 0.0003 (tamb)2 Donde: tamb en °C
PHg = 13.595.08 -2.466(21) + 0.0003 (21)2 = 1,343.26 Kg/m3

11.- Calcula la presión atmosférica en Pa.
Patm = PHg . g . (hbarom)Donde g = 9.78m/s2
Patm = (1343.26) (9.78) (0.585) = 77,492.777 Pa
Calcula la cantidad de aire del Sistema en moles:
n = (Patm)( VT Promedio) / (R)( t Promedio) Donde: R = 8.314 Pa . m3 / mol . K
n = (77,492.777)(8.43x10-6) / (8.314)(301.15) = 2.61x10-4 mol
13.- Calcula la capacidad térmica molar a volumen constante(Cv) y a presión constante (Cp) para un gas diatómico (como el aire)
Cv = 5/2 R Cp = 7/2 R Donde R= 8.314 J/ mol K
Cv = 5/2(8.314) = 20.785 J/ mol K
Cp = 7/2 (8.314) = 29.099 J/ mol K

14.- Calcula la variación de energía interna (ΔU) en Joules
ΔU = n Cv (Tf - Ti)
ΔU = (20.61x10-4 mol)(20.785)(301K – 292K) = 0.0976 J15.- Calcula el trabajo realizado en el proceso de expansión isobárica reversible (Wrev) en Joules.
Wrev = - Patm (VT ajustado f - VT ajustado i) Donde Patm en Pa y Vf y Vi en m3
Wrev = -77,492.777 (0.0002902- 0.00027529) = - 1.1554 W
16.- Calcula el valor de (Qp) en Joules
Qp = n Cp (Tf -...