• Author / Uploaded
• StevePoloAmaranto

• Categories
• Gases
• Temperatura
• Presión
• Cantidad
• Naturaleza

Citation preview

1

UNIVERSIDAD DEL ATLÁNTICO

QUIMICA GENERAL I INFORME DE LABORATORIO

PRACTICA N°3: LEY DE CHARLES

INTEGRANTES: JULIANA BEATRIZ BELEÑO SARMIENTO KARLA ARISTIZABAL OSORIO

DOCENTE: M.SC. WILLIAM A. ROBLEDO PRADA

GRUPO 2

FACULTAD DE INGENIERÍA

BARRANQUILLA, SEPTIEMBRE 2016

2

INTRODUCCIÓN

El siguiente informe pretende dar a conocer los resultados obtenidos en nuestra práctica de laboratorio, la cual consistió en comprobar la LEY DE CHARLES. La ley de Charles es una de las leyes de los gases que relaciona el volumen y la temperatura de una cierta cantidad de gas ideal a presión constante. En esta experiencia se deduce la expresión matemática que relacione el volumen de una pequeña cantidad de aire atrapado por un sello móvil de mercurio en un tubo a su temperatura centígrada y absoluta.

3

MARCO TEÓRICO

En la ley de Charles, Jacques Charles dice que para una cierta cantidad de gas a una presión constante, al aumentar la temperatura, el volumen del gas aumenta, al disminuir la temperatura, el volumen del gas disminuye. Esto se debe a que la temperatura está directamente relacionada con la energía cinética debido al movimiento de las moléculas del gas. Así que, para cierta cantidad de gas a una presión dada, a mayor velocidad de las moléculas (temperatura), mayor volumen del gas. Esta ley fue publicada primero por Gay-Lussac en 1803, pero hacía referencia al trabajo de Jacques Charles, alrededor de 1787, lo que condujo a que la ley sea usualmente atribuida a Charles.

4

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL: Comprobar la ley de Charles. OBJETIVOS ESPECÍFICOS:  

Hacer medidas del cambio de volumen de un gas con cambios de temperatura a una presión determinada. Calcular y comparar las relaciones T1/T2 y V1/V2.

5

EXPERIENCIA

               

1. 2. 3. 4. 5.

6. 7. 8.

MATERIALES: Tubo de 10mm de longitud cerrado en un extremo. Beaker de 200ml. Regla de 30cm. Mechero. Pinza para crisoles. Aro. Nuez. Rejilla. Termómetro. Cápsula de porcelana. Mercurio. Agua. Hielo. Sal. Papel milimetrado. Cerillos.

PROCEDIMIENTO: Calentar el lado abierto del tubo sostenido por una pinza pasándolo varias veces por la llama del mechero. Invierta el tubo sobre la cápsula de porcelana con mercurio y deje que suba una columna de 5mm a él. retírelo lentamente y manipúlelo con cuidado evitando romper o fraccionar la columna de mercurio. Llene el beaker con hielo picado, adicione sal y mezcle bien. Introduzca con cuidado el tubo con la boca hacia arriba y el termómetro en el beaker. Espere 5 minutos para asegurarse que el aire confinado en el tubo tenga la temperatura del baño y lea la temperatura. Saque el tubo rápidamente y mida la altura de la columna. Haga medidas de altura y temperatura a 10°C y 20°C. Tome la altura y temperatura ambiente. Repetir el proceso en agua hirviendo a las temperaturas de 40°C, 50°C, 60°C y 70°C.

6

7

8

CÁLCULOS

N°

TEMPERATURA A °C

1 2 3 4 5 6 7 8

0°C 10°C 20°C 30°C 40°C 50°C 60°C 70°C

ALTURA DE LA COLUMNA DE Hg (cm) 0,94 cm 0,96 cm 0.98 cm 1 cm 1.15 cm 1.17 cm 1.19 cm 1.2 cm

VOLUMEN CONFINADO DEL GAS (cm^3) 22400 cm3 23220 cm3 24040 cm3 24860 cm3 25680 cm3 26500 cm3 27320 cm3 28140 cm3

Las medidas de los volúmenes del gas fueron calculadas por la siguiente ecuación: V= (Vo/To)*T; siendo V el volumen del gas, Vo el volumen del gas a 0°C, To la temperatura absoluta y T la temperatura centígrada.

COEFICIENTE DE EXPANSIÓN

CALCULADO

TABULADO

-0,9

1/273

PORCENTAJE DE ERROR 24670

Para hallar el coeficiente de expansión se utilizó la siguiente ecuación: Coeficiente de expansión= (V/Vo*t)-1, donde V es el volumen del gas, Vo el volumen del gas a 0°C y t la temperatura. Para hallar el porcentaje de error: (Vt-Vob)*100/Vt; donde Vt es el valor teórico y Vob el valor obtenido.

9

PREGUNTAS

1. Hacer un gráfico del volumen del gas vs. Temperatura. Hallar la pendiente. 2. Deducir la ecuación que relaciona el volumen y la temperatura centígrada, usando parámetros gráficos. 3. Hallar la relación entre la escala centígrada y la temperatura absoluta, definiéndola de tal manera que su volumen sea directamente proporcional a ella. Escriba la ecuación. 4. En la gráfica halle la temperatura centígrada más baja que se pueda obtener. 5. Calcular el valor de la relación T1/T2 y V1/V2. ¿son iguales estos valores? Si no lo son calcular el porcentaje de desviación entre T1/T2 y V1/V2. 6. En este experimento se ha comparado la relación de dos temperaturas con la de dos volúmenes de la columna de aire dilatada y contraída: T1/T2=V1/V2. ¿podría realizarse la composición con las longitudes de las columnas de aire, esto es T1/T2=V1/V2. Explique. 7. Conociendo la presión barométrica y la densidad del mercurio (d=13,6 g/ml). Calcule la altura de una columna de aceite (d=0,8 g/ml ) que equivaldría a la columna de mercurio del barómetro.

RESPUESTAS 1. R/

10

2. R/

3. R/ V=(Vo/To)*T; donde V es el volumen, Vo el volumen del gas a 0°C, To la temperatura absoluta y T la temperatura centígrada. 4. R/ la temperatura más baja que se puede obtener es -273,15°C. 5. R/ T1=0°C / T2=10°C V1=22400 cm3 / V2=23220 cm3 Porcentaje de desviación: T=(10-0)*100/10=100% V=(23220-22400)*100/22400=3,66% 6. R/ cuando aumentamos la temperatura del gas las moléculas se mueven con más rapidez y tardan menos tiempo en alcanzar las paredes del recipiente. Esto quiere decir que el número de choques por unidad de tiempo será mayor. Es decir, se producirá un aumento (por un instante) de la presión. 7. R/ *densidad del Hg=13,6 g/ml *altura del Hg=760 mm *densidad del aceite=0.8 g/ml *altura del aceite=? h(aceite)=(13,6g/ml*760mm)/0,8g/ml=12920mm

11

BIBLIOGRAFIA

https://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Charles https://answers.yahoo.com http://estquimica.blogspot.com.co/p/ley-de-charles_8.html