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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO

FACULTAD DE INGENIERÍA GEOLÓGICA Y GEOGRAFÍA

CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA

ASIGNATURA: Fisicoquímica

DOCENTE DE TEORÍA: Quim. Arapa Davalos, Miguel H.

DOCENTE DE PRÁCTICA: Quim. Candia Amao, Washington

ALUMNA: Yepez Cruz, Neicy Ileone

CÓDIGO: 134408

HORARIO: Viernes (09-11)

FECHA: Viernes 26 de septiembre

CUSCO – PERÚ2014

TEMA: “LEY DE CHARLES”

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LABORATORIO N° 1

INDICE

A. OBJETIVO………………………………………………………………………..…3

B. MARCO TEÓRICO………………………………………………………………....3

C. EQUIPO Y DIAGRAMA DE INSTALACIÓN…………………………………….6

D. PROCEDIMENTO………………………………………………………………….7

E. PARTE EXPERIMENTAL…………………………………………………………8

F. OBSERVACIONES EXPERIMENTALES………………………………………...9

G. ANALISIS DE DATOS…………………………………………………………….9

H. CONCLUSIONES…………………………………………………………………10

I. RECOMENDACIONES……………...……………………………………………10

J. CUESTIONARIO………………………………………………………………….10

K. BIBLIOGRAFIA………………………………………………………………...…11

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LABORATORIO N° 1

LEY DE CHARLES

A. OBJETIVO:

Determinar el valor de la constante Volumen/ Temperatura a Presión constante para

un gas determinado.

B. MARCO TEÓRICO:

LEY DE CHARLES

El físico francés Jacques Charles (1763-1823) descubrió la relación existente entre

el volumen y la temperatura de un gas, siempre y cuando su presión se mantenga

invariable. Para ello utilizó el mismo diseño empleado un siglo antes por Boyle,

pero ahora variando la temperatura y manteniendo constante la presión.

“A presión constante, el volumen ocupado por una masa definida de una muestra de

gas es directamente proporcional a la temperatura (kelvin o absoluta)”.

Matemáticamente esta ley puede expresarse de la siguiente forma:

V=kT donde k es una constante de proporcionalidad; a presión y cantidad de

materia (n) constantes. 

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Figura 1

En los casos anteriores, mantuvimos la temperatura del gas constante y después su

presión. Ahora mantendremos el volumen constante y analizaremos los resultados

de ese procedimiento

Consideremos nuevamente nuestro recipiente de tapa móvil. Esta vez, trabaremos la

tapa, porque así lograremos dejar el volumen del gas constante. Luego de ello,

iniciaremos su calentamiento como muestra la figura a continuación:

Figura 2

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Al sufrir el calentamiento, el gas intentará expandirse, pero esto será algo que no

ocurrirá, pues la tapa está trabada. El resultado será un aumento en la presión del

gas sobre las paredes del recipiente.

Figura 3

La ley de Charles describe esta situación, o sea, en una transformación isométrica

(volumen constante), la presión y la temperatura serán grandezas directamente

proporcionales.

Matemáticamente, la ley de Charles se expresa de la siguiente forma:

Figura 4

Donde k es una constante que depende del volumen, de la masa y de la naturaleza

del gas.

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El gráfico de presión en función de la temperatura absoluta queda de la siguiente

forma:

Figura 5

C. EQUIPO Y DIAGRAMA DE INSTALACIÓN:

Detergente (agua jabonosa)

Matraz

Tubo gasométrico

Agitador magnético

Figura 6. Armado de los instrumentos

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D. PROCEDIMENTO:

Previamente se debe determinar el volumen del matraz (hasta la ultura del

tapón).

Introducir una burbuja la solución del detergente por el extremo doblado,

agitando en doble “U”, se consigue deslizando la solución del detergente por

el extremo doblado, agitando levemente y haciendo un soplido con el aliento

por dicho extremo. Si se forman varias burbujas, se deberá tomar como

burbuja de referencia la que está situada más próxima al matraz.

Una precaución importante a tomar es que el matraz debe estar

completamente seco por el interior, de lo contrario se formará vapor de agua

que irá a incrementar el volumen más de lo esperado, conduciendo a

resultados erróneos.

Una vez que el aparato está montado, se debe de anotar el volumen inicial

del aire (Vi), dado por el volumen del matraz más el volumen del tubo hasta

la posición inicial de la burbuja de referencia. Anotar también la temperatura

inicial (Ti).

Es el momento de encender la fuente de calor agitando con una varilla de

vidrio (bagueta) para homogenizar la temperatura del baño de agua, observe

el nivel de la burbuja para cada grado centígrado de incremento de la

temperatura y anotarlos. Realice tantas lecturas como sea posible.

E. PARTE EXPERIMENTAL:

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T0 = 22°C = 295°K

V0 = 153.2 =

1925.59 L / °K

Tabla 1

Datos experimentales

N° T °C NIVEL DE BURBUJA (mL)

1 T1=22.5 V1=154.8

2 T2=23 V2=155.1

3 T3=23.5 V3=155.3

4 T4=24 V4=155.6

5 T5=24.1 V5=155.8

6 T6=24.14 V6=155.9

7 T7=25.5 V7=156.7

8 T8=26.5 V8=157.4

9 T9=27.5 V9=158.3

10 T10=29.5 V10=159.7

11 T11=31.2 V11=160.7

12 T12=32.5 V12=161.6

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F. OBSERVACIONES EXPERIMENTALES:

La temperatura del recipiente que contiene el matraz aumenta

progresivamente debido a que aumentaba el volumen al moento de agragar

el agua de otro recipiente con una temperatura elevada.

La presión se mantiene constante pero con una pequeña deferencia.

G. ANALISIS DE DATOS:

Tabla 2.

Hallando la presión

T (°K) V (L) V/T=K (L/K)

T1=295.5 V1=0.1548 1908.91

T2=296 V2=0.1551 1908.45

T3=296.5 V3=0.1553 1909.21

T4=297 V4=0.1556 1908.74

T5=297.1 V5=0.1558 1906.93

T6=297.14 V6=0.1559 1905.97

T7=298.5 V7=0.1567 1904.91

T8=299.5 V8=0.1574 1902.80

T9=300.5 V9=0.1583 1898.29

T10=302.5 V10=0.1597 1894.18

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T11=304.2 V11=0.1607 1892.97

T12=305.5 V12=0.1616 1890.47

H. CONCLUSIONES:

Para una cierta cantidad de gas a una presión constante, al aumentar la temperatura,

el volumen del gas aumenta y 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.

I. RECOMENDACIONES:

Utilizar adecuadamente los instrumentos para tener medidas mas precisas.

J. CUESTIONARIO:

A partir de los datos obtenidos elaborar curvas y gráficos.

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294 296 298 300 302 304 306 3080.15

0.152

0.154

0.156

0.158

0.16

0.162

0.164

PRESION CONSTANTE

TEMPERATURA (°K)

VOLU

MEN

(L)

Interpretar los datos y gráficos.

La presión se mantiene constante y los valores de temperatura y volumen

aumentan.

K. BIBLIOGRAFIA:

Lea, Susan M., Burke, John Robert. (1999 Física Vol. I. La naturaleza de las

cosas México. Editorial internacional Thomson.  Editorial Luis Vives S.A.

Serway, Raymond A. 1997 Física tomo I. México Cuarta edición. Editorial

McGraw-HILL

Valero Michael 1996.Física Fundamental 1. Colombia. Editorial Norma.

Zalamea, Eduardo; Paris E., Roberto; Rodríguez, Jairo Arbey 1985 Física I,

Bogota  Educar Editores.

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Peñas Cano, Jesús (2009) Leyes de los gases

http://www.educaplus.org/gases/ley_charles.html

Nieto Hernández, Ërik Anuard ( 2011) LEY DE CHARLES

http://teocinemate.blogspot.com/2011/12/ley-de-charles-elfisico-frances-

jacques.html