Practica 1 determinacion de la densidad de un gas

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE INGENIERIA
Y CIENCIAS SOCIALES Y ADMINISTRATIVAS

Practica 1
DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD DE UN GAS

LAB. QUIMICA INDUSTRIAL

Dr. Raúl Monsalvo Vázquez



Objetivo
1. El alumno determinará el valor de la relación Cp / Cv para el aire, por el método de Clément y Desormes.

Introducción teórica
Latermodinámica es una ciencia desempeña un papel primordial en el aprovechamiento de los recursos energéticos y su transformación posterior en la producción de trabajo útil, así como en la interacción de fenómenos naturales.
El estudio de esta ciencia comprende las relaciones entre calor y trabajo respecto a una energía.
Para llevar a cabo la caracterización del sistema se usan las variables opropiedades termodinámicas estas se dividen en intensivas (temperatura, presión y la densidad) y extensivas (longitud, volumen, masa y energía interna).
Propiedades termodinámicas:
* Propiedades de sistema (trayectoria): Q (calor) y w (trabajo).
* Propiedades de estado (puntuales): T (temperatura), e (energía), p (presión), n (no. Moles) y h (entalpia).
Para calcular la las propiedadesde estado se utiliza la ecuación
Δx = X2-X1
Donde:
X2 = estado final
X1 = estado inicial
X= variable de estado

“Primera ley de la termodinámica”

La primera ley de la termodinámica relaciona la energía interna, el trabajo y el calor, establece que si sobre un sistema con determinada energía interna, se realiza un trabajo o se transfiere calor mediante un proceso, la energía interna delsistema variara.
La diferencia entre la energía interna del sistema y la cantidad de trabajo es el calor, el calor es la energía transferida al sistema debido a un potencial térmico, es decir, una diferencia de temperaturas entre el sistema y sus alrededores.
La ecuación general de la conservación de la energía es la siguiente:
ΔE=Q+W
Los términos trabajo y calor se refieren solo a laenergía que se está transfiriendo: se puede hablar de trabajo calor añadido o extraído de un sistema pero no tiene sentido hablar de que en un sistema posee o contiene calor o trabajo.
Trabajo
se calcula:
W=-P (ΔV) ó W= -P (V2-V1)
Calor
Para un determinado cambio de estado de un sistema que sufre un cambio definido de temperatura dT, el calor transferido desde el medio ambiente puedetener diferentes valores, puesto que depende de la trayectoria del cambio de estado. Por tanto, no es sorprendente que la capacidad calorífica de un sistema tenga más de un valor.
En efecto, la capacidad calorífica de un sistema puede tener cualquier valor desde menos infinito hasta más infinito. Sin embargo, sólo dos valores, Cp ("la capacidad calorífica a presión constante, Cp, es la razón decambio de la entalpía con respecto a la temperatura, a presión constante").y Cv ("la capacidad calorífica a volumen constante, Cv, es la razón de cambio de la energía interna con respecto a la temperatura, a volumen constante").

La ecuación para calcular el calor es:
Qx=nCx (ΔT)
Para presión y volumen contante quedaría:
Qp=nCp (ΔT)Qv=nCv (ΔT)
Entalpia H
Entalpía es función de la presión y de la temperatura. Si la variación de entalpía ocurre a presión constante,
La ecuación para calcular la entalpia es:
ΔH=H2-H1

Para presión contante quedaría:
Qp= ΔH

La relación entre la presión y el volumen para todos los procesos termodinámicos se puede presentar en forma general por la ecuación:
PVn = cte.
Donde elvalor de n se caracteriza a un proceso especifico.
Procesos
1. Isobárico (P=cte.) n=0
2. Isométrico (V=cte.) n=1
3. Isotérmico (T=cte.) n=
4. Adiabático (Q=0) n=∞
La magnitud es el exponente de los procesos adiabáticos, se calcula con:

Siendo CP y CV para un gas monoatómico Cp=5 cal/mol K y Cv= 3 cal/mol K. Para un gas biatómico Cv=5 cal/mol K y Cp= 7...