informe 1 de fiki

8/2/2019 informe 1 de fiki

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PRACTICA N°01

PROFESORA: LIA CONCEPCIÓN

INTEGRANTES:

ELIAS CANCHO GUSTAVO ADOLFO

YON ALVA ROBERTO CARLOS

NELSON DIAZ ZAMORA

ANDERSON TORRES CONDO

JOED MARTINEZ BARRANTES

CURSO: FISICOQUIMICA

2011

LEY DE BOYLE



RESUMEN En esta práctica para cumplir con nuestro objetivo analizamos la presión adiferentes alturas donde gracias al mercurio se tomaran las alturascorrespondientes tanto del líquido de un lado como del vacío del otro, las cualesnos sirvieron como datos para calcular su presión y volumen, para posteriormentegraficar Presión vs Volumen. Como hemos de imaginarnos la unidad de presiónusada para esta práctica estará en mm de Hg.

INTRODUCCIÓN

Los átomos y las moléculas en el estado gaseoso se comportan como centrospuntuales de masa que sólo en el rango de las altas presiones y bajas temperaturasson afectadas por las fuerzas atractivas. Fuera de estos límites, las propiedadesfísicas de un gas se deben principalmente al movimiento independiente de susmoléculas.

Si se considera a un gas contenido en un recipiente, la presión que este ejerce es lafuerza por unidad de área sobre las paredes debido a los impactos elásticos de lasmoléculas.

Robert Boyle descubrió en 1662 la relación matemática entre la presión y elvolumen de una cantidad fija de gas a temperatura constante. Según la ley deBoyle, el volumen de una masa dada de un gas varía en forma inversamente

proporcional a la presión cuando la temperatura se mantiene en un valor fijo. Laexpresión matemática de la ley se escribe:



OBJETIVOS

Observar y analizar la variación del volumen de un gas cuando se incrementa la

presión, manteniendo la constate la temperatura, luego contrastar los datos delos resultados obtenidos con la ecuación de Boyle.

Determinar gráficamente la relación de la presión y del volumen Dar a conocer de manera experimental la relación que existe, entre la presión

y el volumen ocupado por un cierto gas, cuando se mantiene constante latemperatura.

Verificar y analizar en base a los gráficos obtenidos a partir de los datosexperimentales de presión y volumen, qué tanto se ajusta el aire alcomportamiento ideal a las condiciones de trabajo en el laboratorio.

FUNDAMENTOS TEÓRICOS

Fue descubierta por Robert Boyle en 1662. Edme Mariotte también llegó a la mismaconclusión que Boyle, pero no publicó sus trabajos hasta 1676. Esta es la razón por laque en muchos libros encontramos esta ley con el nombre de Ley de Boyle y Mariotte.

La ley de Boyle establece que la presión de un gas en un recipiente cerrado esinversamente proporcional al volumen del recipiente, cuando la temperatura esconstante. ¿Por qué ocurre esto?

Al aumentar el volumen, las partículas (átomos o moléculas) del gas tardan más enllegar a las paredes del recipiente y por lo tanto chocan menos veces por unidad detiempo contra ellas. Esto significa que la presión será menor ya que ésta representa la

frecuencia de choques del gas contra las paredes. Cuando disminuye el volumen ladistancia que tienen que recorrer las partículas es menor y por tanto se producen máschoques en cada unidad de tiempo: aumenta la presión.Lo que Boyle descubrió es quesi la cantidad de gas y la temperatura permanecen constantes, el producto de lapresión por el volumen siempre tiene el mismo valor.

Como hemos visto, la expresión matemática de esta ley es:



Supongamos que tenemos un cierto volumen de gas V 1 que se encuentra a una presiónP1 al comienzo del experimento. Si variamos el volumen de gas hasta un nuevo valorV2, entonces la presión cambiará a P 2, y se cumplirá:



PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

El armado del equipo ya estaba realizado con los con los instrumentosadecuados y en buen estado.

Cerrar con un pinza la manguera que se conecta en la parte superior de lapipeta y fijar el nivel de volumen de aire.

Verter el agua destilada hasta una altura considerable, luego con la pinza deMorh asegurar que no escapa nada de aire por la manguera , para luego figar elvolumen de aire con una regla de aproximadamente 50 cm

Luego se tomamos 3 medidas levantando la Pera y 3 medidas bajando la Peracon respecto al nivel de aire.



CALCULOS Y RESULTADOS

1) Tomar con el termómetro la temperatura ambiente:

T = 28° C

*Por datos se obtiene que la presión de vapor de agua es 28.349 mmHg

2) Calcular la presión por encima de la presión atmosférica:

Presión del aire (mmHg)= Presión atmosférica + yhghhg – Presión de vapor de agua a latemperatura ambientalDonde:yhg = gravedad específica del mercurio.

hhg = altura en mm de Hg.

Por lo que se puede convertir las alturas en mm de agua en mm de Hg con la siguientefórmula:

Yaguahagua =yhghhg

Gravedad específica del mercurio = = 13.6

Volumen del aire (ml) Altura del agua (mm)

2.8 552.9 1553 301

Usando la fórmula (para cada caso):Yaguahagua =yhghhg

H1 = 4.04 mm de Hg

H2= 11.39 mm de Hg

H3 = 22.13 mm de Hg

Hallamos las presiones:



P2 = de Hg x

P2 = 99.03 Kpa P3 = mm de Hg x

P3 = 100.47 Kpa

Vaire (ml) Paire (kPa)

2.8 98.05

2.9 99.03

3.0 100.47

Para la presión por debajo de la presión atmosférica:

Transformando las presiones de mm de Hg a kilo-pascales:

P1 = 719.301 mm de Hg x

P1 = 95.87 Kpa P2 = 710.921 mm de Hg x

P2 = 94.75 Kpa P3 =702.021 mm de Hg x

P3= 93.57 Kpa

Vaire (ml) Paire (kPa)

2.6 95.87

2.5 94.75

2.4 93.57

5) Graficar en papel milimetrado los datos de presión versus volumen.

Siendo: Y = Presión (Kpa); X = Volumen (ml)

Y X Y/X 1/X2 93.57 2.4 38.98 0.1794.75 2.5 37.9 0.1695.87 2.6 36.87 0.1498.05 2.8 35.01 0.1299.03 2.9 34.14 0.11100.47 3.0 33.49 0.11

ΣY = 581.74 ΣX = 16.2 Σ Y/X = 216.39 Σ1/X2 = 0.81



Según la ecuación normal en la teoría de regresión de una Hipérbola Equilátera:

∑( ) ∑

Con esto calculamos los nuevos valores de Y*:

6) Calcular los valores de la constante k para cada par de datos tabulados depresión y volumen.

Para la presión por encima de la presión atmosférica:

o o o

Para la presión por debajo de la presión atmosférica:

o o o



DISCUSIÓN

Según los resultados obtenidos en la grafica podemos notar que la presión del gas esdirectamente proporcional a la inversa del volumen por lo tanto el volumen esinversamente proporcional a la presión del gas, esta relación se puede representar

mediante una constante K la cual es nuestra pendiente.

CONCLUSIONES

A cada valor de una magnitud (presión) le corresponde un único valor de la otramagnitud (volumen). Se cumple la relación:

Las relaciones de cantidad-volumen de los gases ideales son se describen por la ley deAbogador: volúmenes iguales de gases contienen igual número de moléculas (a lamisma T y P).

Se llega a la conclusión, que cuando un gas ideal permanece a una temperaturaconstante, y luego se altera el estado de equilibrio, se cumple una relación inversaentre la presión y el volumen; es decir al disminuir el volumen de dicho gas la presiónaumenta, por el contrario al aumentar el volumen, la presión disminuye. Por lo que secumple la ley de Boyle.

También se concluye que al disminuir el volumen de un gas, las moléculas se acercaránmas y chocaran más veces con el recipiente, entonces la presión aumentará; por otrolado, al aumentar el volumen de dicho gas las moléculas se separan entre si, chocaránmenos veces , por lo tanto ejercerán una menor presión.

También se llega a concluir sobre la relación grafica que existe entre la presión y elvolumen de este gas, ya que en la grafica se forma una hipérbola, y recibe el nombrede isoterma, ya que los datos se han obtenido a temperatura constante.

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