Química Ind Ii Práctica 1- Relación Entre Las Capacidades Calorificas De Un Gas

Instituto Politécnico Nacional
Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ciencias Sociales y Administrativas

Equipo #1
Sec.4IV10

Química Industrial II

Práctica 1
Relaciones entre las capacidades caloríficas de un gas

Practica 1
Relación entre las capacidades caloríficas de un gas.
Objetivo: El alumno determinara el valor de la relación Cp / Cv para el aire, por el método deClement y Desormes.
Introducción
. La termodinámica es un área de la química física, que estudia las relaciones entre las diferentes propiedades de equilibrio de un sistema (calor, trabajo, energía) y los cambios que ellos producen en los estados de los sistemas. La termoquímica es la parte de la termodinámica que estudia los cambios de energía (calor) en las reacciones o procesos químicos.
Primeraley de la termodinámica
La ley de la conservación de la energía o primera ley de la termodinámica establece que todas las formas de energía pueden intercambiarse, pero no se pueden destruir ni crear, por lo cual la energía total del universo permanece constante. Cualquier energía que un sistema pierda deberá ser ganada por el entorno y viceversa.
Cuando un sistema sufre un cambio físico oquímico, cambia su energía interna. Este cambio está determinado por el calor (q) agregado o liberado del sistema, más el trabajo (w) realizado sobre o por el sistema:
ΔE = q w

La capacidad calorífica (C) de una sustancia es la cantidad de calor requerido para elevar en un grado Celsius la temperatura de una cantidad dada de la sustancia. Se expresaen J/°C. La capacidad calorífica de 1 mol de una sustancia se denomina capacidad calorífica molar y se expresa en J/mol-°C.
El calor específico (s) de una sustancia es la cantidad de calor que se requiere para elevar un grado Celsius la temperatura de un gramo de la sustancia y se expresa en J/g-K o J/g-°C.
La capacidad calorífica a presión constante, Cp, es la razón de cambio de la entalpíacon respecto a la temperatura, a presión constante. La capacidad calorífica a volumen constante, Cv, es la razón de cambio de la energía interna con respecto a la temperatura, a volumen constante.

Las capacidades caloríficas, a presión y a volumen constante, pueden definirse como la cantidad de energía, en forma de calor, requerida para aumentar la temperatura de una unidad de masa de unasustancia en un grado, ya sea a volumen o a presión constante.

La cantidad de calor añadida a una sustancia, entre los mismos límites de temperatura, es mayor cuando ésta se calienta a presión constante que a volumen constante, debido a la energía extra requerida para el trabajo de expansión. Esto quiere decir que d'q2 es mayor que d'q1 y, por tanto, la capacidad calorífica a presión constante esmayor que la capacidad calorífica a volumen constante.

Gama, aparte de ser una relación entre las capacidades caloríficas, también es una relación en el incremento de presiones en el proceso adiabático, entre el incremento de presiones en el proceso isotérmico, pues bien, tomando en cuenta en gama, también es de valor exponencial el cual si es cero, se habla de un proceso adiabático, si es uno esun proceso isotérmico, si n es gama es un proceso adiabático y si n es infinito es un proceso isométrico o isocórico.

La medición de los cambios de calor que ocurren en las reacciones químicas puede realizarse a volumen constante, en cuyo caso se utiliza una bomba calorimétrica, o a presión constante, utilizando un calorímetro a presión constante.
Las determinaciones de calor a volumenconstante se realizan en sistemas aislados y se determina el calor liberado por una cierta cantidad de masa cuando ésta se quema en una bomba cerrada que se sumerge en una cantidad de agua conocida. El calor liberado por la muestra es absorbido por el agua y el calorímetro.

En las determinaciones de calor a presión constante, se trabaja con dispositivos que no están sellados y por lo tanto las...