03 informe en proceso ondas y calor (1)

ONDAS Y CALOR PFRPágina 1/17

Termodinámica. Gases IdealesSemestre 01

Grupo CLab Nro. 03



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INTRODUCCION



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1. OBJETIVOS a) Verificar la ley de lolos gases ideales b) Determinar el trabajo realizado sobre el sistema en un proceso termodinámicoc) Calcular el número de moles de una cantidad de aired) Ser capaz de configurar e implementar equipos para toma de datos experimentales y

realizar un análisis grafico utilizando como herramienta el software data studioe) Utilizar el software PASCO CapstonTM para verificación de parámetros estadísticos

respecto a la información registrada2. FUNDAMENTO TEORICO



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3. ATS

4. MATERIALES

a. computadora personal con programa PASCO capston™ instalado b. interface 850 universal interface o interface USB link



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c. sensor de temperatura d. sensor de presión absolutae. jeringa

Fig.3 Materiales Del Laboratorio

5. PROCEDIMIENTO 5.1. Experiencia de la ley de Boyle

Se ingresó al programa PASCO capston™ y se creó el experimento y seguidamente reconoció el sensor de temperatura previamente insertado a la interface 850 universal interface. Se configura dicho sensor para que registre un periodo de muestreo de 10 Hz en ºC.

Fig. 4 configuración del sensor en 10 Hz

Se configura la selección numérica para dos cifras después de la coma decimal (con un paso de 0.01ºC) Tanto para temperatura como para tiempo configuramos la gráfica en temperatura vs tiempo luego se determina la temperatura ambiental To del laboratorio, para lo cual se mide durante 30 segundos con el sensor de temperatura en el aire luego se calcula la temperatura promedio.



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Fig.

5. G

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Se inserta el sensor de presión absoluta. Se configura para que tenga una velocidad de muestreo de 10 Hz, luego en opciones, en muestreo manual, se selecciona conservar valores de datos solo si se solicita. Se renombra la medida a tomar como volumen y las unidades en mL.

Se introdujo los valores de volumen para la tabla entre 20 mL y 6 mL, el sistema grabará solo en el momento que se acepte el valor. Para finalizar la grabación se seleccionó el icono rojo al costado del icono conservar. Grabar con un paso de 2 mL, empezando de 20 mL.

Fig. 6. Manipulando la jeringa para los intervalos de presión



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Fig.

7.

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Posteriormente se define la variable inversa del volumen en la calculadora, luego se levanta un gráfico de presión absoluta (kPa) vs inversa del volumen (1/mL).

Fig.

8. G

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5.2. Determinación del trabajo en un proceso isotérmicoDe la figura 7 se determinó el área debajo de la curva la cual representa el trabajo realizado sobre el aire contenido dentro de jeringa



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Fig. 9 Área debajo de la curva

5.3. Determinación del número de moles de aire dentro de una jeringaDe la figura 8 se determinó el número de moles utilizando el valor de la pendiente y la ecuación



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6. CUESTIONARIO 6.1. Compare el trabajo en forma porcentual el hallado en 5.2 y la ecuación W=nRT ln(Vf/

Vi). Explique las diferencias.

El error hallado es muy pequeño, ni siquiera llega al 1%, esto debido a que cuando usamos fórmulas para hallar nuestro valor teórico nos basamos en los datos del procedimiento experimental.

6.2. El valor obtenido del número de moles en 5.3 es aceptable, Explique. Se podría comparar con un valor y teórico, si es así realícelo.

6.3. Si grafica Volumen vs Inversa de Presión, ¿Qué tipo de ajuste le toca hacer ahora? ¿Por qué?



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Se haría un ajuste lineal debido a lo ya explicado en la descripción de la gráfica.

6.4. ¿Se cumple la ley de Boyle? ¿Por qué? Fundamente su respuesta.

Fig.

10.

Grá

fica

del V

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Pre

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+ b.



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Si se cumple, según la ley de Boyle: “Si la temperatura se mantiene constante, el volumen de una masa dada de un gas es inversamente proporcional a la presión absoluta. En el experimento corroboramos esto, si se duplica la presión sobre una masa dada de gas, su volumen se reduce la mitad. Esto lo vemos cuando hallamos en la tabulación del primer experimento.

Vemos que para la primera presión de 76.7 kPa le corresponde un volumen inicial de 20 ml. Luego cuando se duplica la presión aproximadamente en 145.1 kPa se registra la mitad del volumen inicial, 10 ml.

6.5. En la realización de esta práctica se consideró la temperatura del aire dentro de la jeringa constante, esta aproximación es cierta. Explique.

Existe variación de temperatura por la fricción entre el embolo y el cuerpo de la jeringa, pero esta variación de temperatura es mínima y es desconsiderable

6.6. Si la pregunta anterior es aceptable. ¿Cuál es el cambio de su energía interna del sistema? Muestre el valor.

6.7. Enumere y describa otros procesos termodinámicos (utilice gráficos y esquemas) y ¿Cómo estos se podrían implementar en el laboratorio?

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