Practica 1 y 2 Celerino

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS
DEPARTAMENTO DE FORMACIÓN BÁSICA

LABORATORIO DE TERMODINÁMICA BÁSICA II

Práctica No. 02


Construcción de los diagramas Presión Volumen y Presión Temperatura de una sustancia pura (El agua) a partir de datos experimentales.


Estrella Guadarrama Julio Augusto
1IM25

Turno MatutinoConstrucción de los diagramas Presión Volumen y Presión Temperatura de una sustancia pura (El agua) a partir de datos experimentales.

OBJETIVOS:
1. Calcular las presiones absolutas del sistema a diferentes temperaturas para construir los diagramas PV y PT, además de comparar las presiones calculadas con los valores de las tablas de vapor para poder obtener los porcientos de errorcorrespondientes.
2. Comprender las definiciones de presión y temperatura a través del razonamiento
3. Conocer de dónde salen los datos de las tablas, para así tener un mejor aprendizaje, saber lo que estamos haciendo en teoría y para que nos sirve.


Introducción teórica
FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA: Comencemos por definir que es la presión desde el punto de vista de la Termodinámica Clásica: La presión P sedefine como una propiedad fundamental de los sistemas termodinámicos, puede medirse con un manómetro situado en las paredes del contenedor para registrar el cambio medio de momentos lineales que experimentan las moléculas al chocar contra las paredes del recipiente que las contiene o también puede medirse con un manómetro diferencial. Esto hace que la presión se defina como una medida de laenergía cinética media de las moléculas, dada por P f/A, de acuerdo con la segunda ley de Newton se tiene f ma y si se considera que la m V entonces sustituyendo en la ecuación de presión se tiene:


Considerando que el proceso se realiza en un cilindro entonces

Esto hace que la presión finalmente se defina como:

Eliminando el área y cambiando la aceleración por la gravedad g setiene que: por lo tanto, esta ecuación permite calcular la presión en un sistema por contener parámetros medibles fácilmente.
P hg
P =Presión.
f =Fuerza.
A =Área
m =masa.
a =aceleración.
V =Volumen.
h =altura ρ =densidad g =gravedad

Con esto se demuestra que la presión ejercida sobre las paredes del contenedor es igual a la presión del sistema y se calcula con la fuerza promedio,originada por el choque de las moléculas del vapor de agua con el matraz que las contiene.



UNIDADES:
J = Joule.
N = Newton.
m = metro.
Pa= Pascal.

UNIDADES DE PRESIÓN

En el sistema internacional SI, la unidad de presión se registra sobre la superficie de un metro cuadrado m2 en donde actúa la fuerza de un newton N igual a un pascal Pa, Pa=N/m2. Otras unidades más comunes de presión son:milímetros de mercurio (mmHg) atmósferas (atm), bar, psia, psi.

La presión desde el punto de vista de la Termodinámica Clásica, se clasifica en Presión atmosférica o barométrica, Presión absoluta, Presión manométrica y Presión de vacío.

La presión atmosférica, se define como el peso de una columna unitaria de aire que inicia desde un punto de referencia en la tierra hasta donde termina laatmósfera terrestre y para medirla se utiliza el barómetro.

La presión absoluta, se define como la suma algebraica de la presión atmosférica más la presión manométrica o la presión atmosférica menos la presión vacuométrica. La presión manométrica, es la lectura directa que registra un manómetro analógico o digital y también se puede obtener mediante cálculos, cuando se tiene un manómetrodiferencial.

La presión hidrostática es la que ejerce el líquido y aumenta conforme aumenta la columna de este, debido a la densidad del mismo y a la fuerza de gravedad, para medirla se utiliza un manómetro diferencial.

Presión absoluta = Presión atmosférica + Presión manométrica.
Presión absoluta = Presión atmosférica - Presión de vacío.
Presión manométrica = a la presión dada por un...