Practica 5 REPORTE 1

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas
Laboratorio de Termodinámica Básica
Practica No.5
Primera ley de la termodinámica en Procesos a presión constante
Grupo: 1IM8
Equipo: 3
Integrantes:
Firma:
Peña Juárez Luis Fernando
Reyes Velasco Whitney Jazmin
Salvador VieyraMontserrat
Vega Martínez Katherin Eunice

Profesor: Ulises Sánchez González
Fecha de entrega: 29/Octubre/15
Objetivo General
El estudiante obtendrá datos experimentales de temperatura y volumen, en un proceso a presión constante para caracterizarlo y calcular las variaciones de la energía de dicho proceso, de acuerdo a la primera ley de la termodinámica para unsistema cerrado
Objetivo Especifico
Los estudiantes aprenderán el uso de los materiales que conforman el sistema termodinámico, además de que por medio de la experimentación obtendrán datos de volumen y temperatura del proceso llevado acabo, para calcular la variación energética, trabajaran adecuadamente en equipo y procuraran identificar de manera correcta la medición entre meniscos.

Diagramade bloques

























Tabla de Datos Experimentales
No. De Mediciones
Temperatura
(t)(°C)
Volumen de la pipeta “N” en (mL)
1
28
1.5
2
31
7
3
34
10.5
4
37
15.2
5
40
20
6
43
23.1
7
46
25.1
279 mL
Temperatura ambiente
25 °C

Cálculos
1. Calcula los valores del volumen total en













2. Grafica los valores de latemperatura t(°C) en el eje “x” contra el volumen total en el eje “y” y traza en la misma grafica una recta promedio



3. Completa el siguiente cuadro:
T(°C)



28
280.5
784
7854
31
286
961
8866
34
289.5
1156
9843
37
294.2
1369
10885.4
40
299
1600
11960
43
302.1
1849
12990.3
46
304.1
2116
13988.6















4. Obtén la ecuación de la recta promedio por el método de regresión lineal de mínimoscuadrados. La ecuación general simplificada de una línea recta es:

Para las variables de la gráfica anterior queda:

El método de regresión lineal de mínimos cuadrados, proporciona las siguientes expresiones para calcular “m” y “b”, en donde N es el número de valores que se han sumado.










5. Sustituye los valores que obtuviste de la “m” y de “b” en la siguiente ecuación:

















6.Grafica los valores de la temperatura (°C) en el eje “x” contra los del volumen ajustado Vajustado (cm3) en el eje “y” y traza la recta correspondiente.


7. Calcula el promedio del volumen total ajustado (Vpromedio) y transfórmalo a m3


8. Calcula el promedio de la temperatura “t” y transfórmalo a kelvin.


K= °C + 273.15
K= 37°C + 273.15= 310.15 K


9. Calcula la densidad del mercurio en Kg/m3a la temperatura ambiente.
ρHg = 13595.08 – 2.466 x tamb + 0.003 (tamb)2 Donde: tamb en °C
ρHg = 13595.08 – 2.466 x 25 °C + 0.003 (25 °C)2=13533.2425 Kg/m3
10. Calcula la presión atmosférica (Patm) en Pa
Patm = ρHg * g *(hbarom) Donde g= 9.78m/s2
Patm = 13533.2425 kg/m3 (9.78 m/s2) (0.585 m de Hg)= 77427.7403 Pa
11. Calcula la cantidad de aire en el sistema(n) en moles:Dónde:

12. Calcula la capacidad térmica molar a volumen constante (CV) y a presión constante (CP) para un gas diatómico (como el aire).
Donde:

13. Calcula la variación de la energía interna (∆U) en Joule
∆U=n CV (Tf(7) – Ti(1))

14. Calcula el trabajo realizado en el proceso de expansión isobárica reversible (Wrev) en joule:
Wrev= - Patm (VT ajust f (7) - VTajust i (1) ) Donde : Patmen Pa y Vi y Vf en m3
Wrev= -77427.7403 Pa (0.0003056 m3 - 0.0002815m3)= -1.8660 J
15. Calcula el calor (QP) en Joule:
QP= n (CP) (Tf (7)- Ti (1))
QP= 0.008815mol () (319.15 K-297.15 K)=5.6431J

16. Comprueba la primera ley de la termodinámica, sustituyendo los valores de ∆U, Wrev y QP en la siguiente ecuación:
QP=∆U- WRev
QP=5.8968 J

Temperatura
T(°C)
Volumen total

Volumen ajustado...