COMPROBACION DE LA LEY DE BOYLE

Los resultados obtenidos fueron muy cercanos a los esperados, lo que nos indica que la Ley de Boyle se comprueba con éste método al mostrarnos que los valores de Volumen y de Presión son inversamente proporcionales.

El producto de la Presión y el volumen nos da un contante.

4. Grafique:

Presión Vs volumen P1V 1=P2V 2

15.5 16 16.5 17 17.5 18 18.5 19 19.5 20 20.50

100

200

300

400

500

600

700

800

900779.5

706632.5

Presion vs Volumen

Volumen (mL)

Pres

ion

(mm

Hg)

Conclusiones al analizar el grafico:

Se aprecia que se forma una curva isométrica, pero no con tanta precisión por los errores que se pudo cometer al tomar los datos con exactitud. Se aprecia la dependencia que existe entre el volumen y la presión de un gas.

5.- Reporte de datos del experimento N°2 en el siguiente cuadro

N° T (°C) V (mL) V/T1 17 118 6.942 27 120 4.443 37 122 3.294 47 125 2.655 57 127 2.226 67 130 1.947 77 132 1.71

Observaciones:

Se observa que la temperatura y el volumen ocupado por una masa gaseosa están entre lazadas, luego al dividir el Volumen /Temperatura lo cual nos dio una contante.

7.- Grafique:

Temperatura (C°) vs Volumen (mL)

V 1T 1

=V 2T2

10 20 30 40 50 60 70 80 90110

115

120

125

130

135

Temperatura vs Volumen

Volumen (mL)

Tem

pera

tura

(°C)

¿Qué conclusiones obtiene de esta grafica?

El comportamiento de un gas con respecto a la temperatura es lineal

Se comprueba la ley de Charles el volumen de un gas es directamente proporcional a su temperatura absoluta, asumiendo que la presión se mantiene constante.

Si un sistema se mantiene a presión constante, el aumento de temperatura conlleva a un aumento de volumen.

Se logra formar la curva isobárica, con algunas fallas, pero no tanto alejado de lo que se quiso demostrar en el laboratorio.

Investigación

1.- Averigüe ¿Cuál es la presión atmosférica en la

ciudad de Tacna? ¿A qué altitud? y ¿Cómo se llama el dispositivo que mide la presión atmosférica?

La presión atmosférica en la ciudad de Tacna es 706 mmHg, a la altitud de 600 msnm.

La presión atmosférica se mide con un aparato llamado Barómetro 

Un barómetro es un instrumento que mide la presión atmosférica. La presión atmosférica es el peso por unidad de superficie ejercida por la atmósfera. 

Los primeros barómetros estaban formados por una columna de líquido encerrada en un tubo cuya parte superior está cerrada. 

El peso de la columna de líquido compensa exactamente el peso de la atmósfera. 

*Los primeros barómetros fueron realizados por el físico y matemático italiano Evangelista Torricelli en el siglo XVII. 

La presión atmosférica equivale a la altura de una columna de agua de unos 10 m de altura. 

En los barómetros de mercurio, cuya densidad es 13.6 veces mayor que la del agua, la columna de mercurio sostenida por la presión atmosférica al nivel del mar en un día despejado es de aproximadamente unos 760 mmHg. 

2.- ¿Qué es un manómetro? ¿Para qué sirve? de dos ejemplos.

El manómetro es un instrumento utilizado para la medición de la presión en los fluidos, generalmente determinando la diferencia de la presión entre el fluido y la presión local.

En la mecánica la presión se define como la fuerza por unidad de superficie que ejerce un líquido o un gas perpendicularmente a dicha superficie.

La presión suele medirse en atmósferas (atm); en el sistema internacional de unidades (SI), la presión se expresa en néwtones por metro cuadrado; un newton por metro cuadrado es un pascal (Pa). La atmósfera se define como 101.325 Pa, y equivale a 760 mm de mercurio en un barómetro convencional.

Cuando los manómetros deben indicar fluctuaciones rápidas de presión se suelen utilizar sensores piezoeléctricos o electrostáticos que proporcionan una respuesta instantánea.

Hay que tener en cuenta que la mayoría de los manómetros miden la diferencia entre la presión del fluido y la presión atmosférica local, entonces hay que sumar ésta última al valor indicado por el manómetro para hallar la presión absoluta. Cuando se obtiene una medida negativa en el manómetro es debida a un vacío parcial.

Ejemplos del uso del manómetro:

El manómetro en el buceo: El manómetro es de vital importancia para el buceador por que le permite conocer cuánto aire le resta en el tanque (multiplicando el volumen del tanque por la presión), durante una inmersión y determinar entonces si debe continuarla o no.

Se conecta, mediante un tubo de alta presión o latiguillo, a una toma de alta presión (HP). Normalmente, indica la presión mediante una aguja que se mueve en una esfera graduada, en la que acostumbra a marcarse en color rojo la zona comprendida entre las 0 y las 50 atmósferas, denominada reserva.

La manometría en la medicina: En las mediciones se utiliza la manometría para realizar mediciones de actividades musculares internas a través de registros hidroneumocapilares, por ejemplo la manometría anorectal o la manometría esofágica.

En la industria del frigorífico: Para mantener controlada la presión del líquido refrigerante que pasa por la bomba.

3.- Defina la presión gaseosa y proporciones sus unidades más comunes.

La presión de un gas (Gaseosa), en atmósferas, en una mezcla o solución sería aproximadamente la presión de dicho gas si se eliminaran repentinamente todos los demás componentes de la mezcla o solución y sin que hubiese variación de temperatura. La presión parcial de un gas en una mezcla es la medida de la actividad termodinámica de las moléculas de dicho gas y, por lo tanto, es proporcional a la temperatura y concentración del mismo.

Para medir la presión de una muestra de gas en un recipiente se usa el manómetro.

Hay otras unidades de presión que existen, como el Kg/cm2, la “psi” y la baria.

1atm= 1.01325 baria=1.01325Kg/cm2 =14.70 psi.

Las unidades son: atm, mmHg, torr y Pa

1 torr = 1 mmHg 1 atm = 760 mmHg = 760 torr

En el sistema internacional será:

1 atm = (0.76 m Hg) (1.35951 104 kg/m3) (9.80665 m/s2)

1 atm = 101325 kg m/ (m2·s2) = 101325 N/m2 = 101325 Pa

4.- Resuelva los siguientes cálculos.

a) Un globo sonda que contiene helio a nivel del mar tiene un volumen a 10 litros s 25°C y una atmosfera de presión. El globo se eleve una cierta altura donde la temperatura es 17°C y la presión es de 500 mmHg. ¿Cuál es el nuevo volumen del globo?

Vinicial=10L *Pinicial=1 atm *Tinicial= 25ºC=298K 

*Tfinal=17ºC = 290K *Pfinal=500mmHg = 0,65atm *Vfinal=? 

-Tenemos la fórmula que es la siguiente: Pi * Vi * Tf = Pf * Vf * Ti 

Despejamos: Vf = (Pi * Vi * Tf)/ (Pf * Ti) = (1atm * 10L * 298k)/ (0,65atm * 290k) = (2980)/ (188,5) = 15,8L

B) ¿Que volumen ocuparía 2,5 L de N2 que se encuentra a 20° C y 2 atm si lo trasladamos a condiciones normales de 0° C y 1 atm?

C) Indique como cambia el volumen de cierta cantidad de gas si:

-Se aumenta su presión a 25°C, de 1 atm a 2 atm.

Pues esta aumenta ya que la presión 1 es directamente proporcional a la temperatura final.

-Se baja su temperatura a una presión de 1 atm, de 300 a 100 grados kelvin.

Esta disminuye porque la presión final es directa a la temperatura final.

-Se aumenta la temperatura de 200 a 300 K, aumentando simultáneamente la presión de 2 a 3 atm.

Ocurre que la presión inicial es directa a la presión final e inversa a la temperatura fina mientras que la temperatura inicial es directa a la temperatura final e inversa a la presión final.

D) ¿A qué temperatura el volumen molar de un gas ideal, estando a 1 atm, es igual a 10 litros/mol? ¿Y a 100 litros /mol?

Bibliografía:

QUÍMICA LA CIENCIA CENTRAL, BROWN, THEODORE L., cols.

José Luis Rodríguez Huerta.

Editorial: PEARSON EDUCACIÓN

QUÍMICA GENERAL

Jean B. Umland, Jon M. Bellama, tr. Virgilio González Pozo,