PRACTICA 3 LEY DE CHARLES

Fundamentación teórica: En el año 1987, Jacques Charles observó la relación

entre el volumen de un gas y su temperatura, en condiciones de presión

constante. Encontró que cuando una muestra de gas se calienta, su volumen

aumenta. En términos de la teoría cinética esto significa que al aumentar la

temperatura, la velocidad de las moléculas aumenta y el volumen ocupado por el

gas es mayor. La Ley de Charles se cumple si la temperatura se expresa en una

escala absoluta. En resumen, la Ley de Charles enuncia la relación de

proporcionalidad directa entre el volumen de una muestra de gas y su temperatura

absoluta, si la presión permanece constante.

MATERIALES, EQUIPOS Y REACTIVOS

Soporte universal

Aro

Malla de asbesto

Vaso de precipitados de 250mL

Vaso de precipitados de 500mL

Termómetro de laboratorio.

Mechero

2 Pinzas

2 Nueces

Tubo con desprendimiento lateral

Tapón de caucho para tubo de ensayo

Manguera de caucho

Probeta de 100mL

Pipeta de 5Ml

PROCEDIMIENTO.

1. Realice el siguiente montaje de la figura 2.

2. Llene en ¾ partes con agua el vaso de precipitados de 250 y a la mitad el de

500mL

3. Tape herméticamente el tubo de ensayo, verifique que no queden escapes en la

Manguera de lo contrario el experimento no tendrá resultados positivos

4. Llene una probeta de 100mL con agua casi hasta su totalidad, inviértala sobre

el vaso de precipitados de 500mL, registre la cantidad de aire atrapado

5. Inicie el calentamiento, controle las variables: temperatura y volumen de aire en

la probeta.

6. Complete la tabla 5, con los datos que recoja.

7. Finalice la experiencia cuando llegue a temperatura constante (punto de

ebullición del agua).

Se realiza el montaje que se describe en la figura. Una vez efectuado el montaje,

se procede a realizar tomas de incremento en el volumen del aire que está dentro

de la probeta a causa del calentamiento del aire que está dentro del tubo de vidrio,

lo que se busca comprobar es que a mayor temperatura, mayor será el volumen

en este caso del aire. Se presenta una tabla de valores tomados hasta que el agua

que se encuentra dentro del biker se encuentre en estado de ebullición, se toman

lecturas cada 10ºgrados centígrados, como precaución el termómetro siempre

estuvo en contacto con el agua, y no con el recipiente contenedor.

LECTUR

A

TEMPERATURA

VOLUMEN DE AIRE EN LA

PROBETA

GRADOS

CENTÍGRADOS K

0 19

29

2 30

1 20

29

3 31

2 30

30

3 33

3 40

31

3 35

4 50

32

3 37

5 60

33

3 39

6 70

34

3 40

7 80

35

3 41

8 90

36

3 43

9 91

36

4 43

TEMPERATURA VS CENTÍMETROS CÚBICOS

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 110

50

Series6

Series5

Series4

Series3

Series2

Series1

Donde los valores de x es la temperatura, y los valores del eje y representa la

ganancia en centímetros cúbicos. Por extrapolación el volumen del gas a una

temperatura de cero absoluto es de:

-15,650 cm3, este es el valor que por extrapolación nos arroja la tabla en Excel,

ahora bien, cabe aclarar que al 0 absoluto se supone que el gas se encuentra en

un estado de superconductor y tendría propiedades solidas, liquidas y gaseosas al

mismo tiempo.

Por lo anterior relacionado en la grafica podemos evidenciar en la práctica los

conceptos adquiridos durante la práctica, demostrando que al incremento

escalonado de la temperatura, el gas va a aumentar su volumen.

Preguntas: 1. ¿Por qué no se cumple la ley de Charles si la temperatura se

expresa en (oC)?

RTA/ esto debido a que hay temperaturas negativas en grados centígrados que

son frecuentes, para este tipo de cálculos no se pueden utilizar escalas

negativas. Aun no se ha alcanzado el valor del 0 absoluto.

2. ¿Existe el estado gaseoso en cero absoluto? Explique su respuesta

RTA/ no, debido a que en el estado del cero absoluto las moléculas quedan en

estado inmóvil, y un gas está compuesto por moléculas en movimiento, por esta

razón no se podría presentar este estado.

3. ¿Cuál es la temperatura de ebullición del agua en su laboratorio (a nivel del mar

es 100oC)? Si le da diferente a 100oC, a qué se debe?

RTA/ La temperatura de ebullición del agua en el laboratorio fue de 91°C, la

ebullición del agua se cuando se cumple 100 °C (373,15  K ) a presión de

1atmósfera,como la presión varía dependiendo la altura (entre mayor altura menor

presión).