PRACTICA DE LABORATORIO N5 DE FSICA II

LEY DE GAY LUSSAC

1. OBJETIVO

Obtener la relacin entre la presin y la temperatura de una columna de aire encerrada, cuando su volumen se mantiene constante

2. FUNDAMENTACIN TERICA

Los gases ideales son gases hipotticos, idealizados del comportamiento de los gases reales en condiciones corrientes. As, los gases reales manifiestan un comportamiento muy parecido al ideal a altas temperaturas y bajas presiones. Los gases ideales se encuentran en un estado homogneo, tomando la forma y el volumen del recipiente que lo contenga. Sus molculas se encuentran muy separadas unas de otras, por tanto el gas se puede comprimir o expandir con facilidad.

Empricamente, se pueden observar una serie de relaciones entre la temperatura T, la presin P y el volumen V de los gases ideales. De una de estas observaciones empricas nos ocuparemos en esta prctica, la cual se denomina la ley de Gay Lussac.

Ley de Gay Lussac

Fue enunciada por Joseph Louis Gay-Lussac a principios de 1800. La cual establece lo siguiente: La presin es directamente proporcional a la temperatura absoluta de un gas cuando su volumen es constante.

Por qu ocurre esto?

Al aumentar la temperatura las molculas del gas se mueven ms rpidamente y por tanto aumenta el nmero de choques contra las paredes, es decir aumenta la presin ya que el recipiente es de paredes fijas y su volumen no puede cambiar.

Gay-Lussac descubri que, en cualquier momento de este proceso, el cociente entre la presin y la temperatura siempre tena el mismo valor:

(el cociente entre la presin y la temperatura es constante) Supongamos que tenemos un gas que se encuentra a una presin P1 y a una temperatura T1 al comienzo del experimento. Si variamos la temperatura hasta un nuevo valor T2, entonces la presin cambiar a P2, y se cumplir:

que es otra manera de expresar la ley de Gay-Lussac. Esta ley, al igual que la de Charles, est expresada en funcin de la temperatura absoluta. Al igual que en la ley de Charles, las temperaturas han de expresarse en Kelvin.3. METODOS Y TECNICAS

Encerrando una cantidad de gas en un deposito, se ejerce presin a travs de un embolo, y se hace variar la temperatura del gas usando la tcnica de bao mara. De esta manera variamos la temperatura y la presin manteniendo constante el volumen. 4. MATERIAL Y EQUIPO

Un vaso Prex de 500 ml Una cocina elctrica Un soporte universal Un aparato demostrador de la ley de los gases ideales Un termmetro de -10C a 150C

5. PROCEDIMIENTO Registrar la temperatura inicial del gas contenido en el matraz (aire). Colocar mercurio en el manmetro con la pipeta o jeringa hipodrmica hasta que ambas ramas el nivel de mercurio coincida, de esta forma la presin inicial es la presin atmosfrica del lugar donde se realiza la practica.

Calentar lentamente y con agitacin homogeneizante el agua del bao hasta alcanzar un incremento de temperatura de 3 a 5 grados. Registrar la temperatura y la correspondiente presin manomtrica. La presin manomtrica esta dada por la diferencia de altura en las ramas de mercurio del manmetro.

6. DATOS EXPERIMENTALES

7. CUESTIONARIO

a. Grfica P vs T: Anexe a este informe la grfica P vs T en papel milimetrado.b. Qu tipo de curva se obtiene al graficar P vs 1/T c. Define presin y fuerza d. Cmo se mide la presin? e. Averigua la presin atmosfrica en el rea de trabajo

f. Describe al menos cuatro propiedades fsicas que definen por completo el estado fsico de un gas g. Menciona el nombre de la ley que relaciona presin-volumen a temperatura y flujo molar constante h. Para la Ley de Charle, qu propiedades fsicas se mantienen constantes? i. Un gas ideal es sometido a una compresin isotrmica reduciendo su volumen en 4.50 cm3 La presin y volumen final del gas son 5.78 x 103 mm Hg y 6.55 cm3 respectivamente. Calcula la presin inicial del gas en (a) Pa, (b) atm j. En un proceso industrial se calienta nitrgeno en un recipiente a volumen constante hasta 500 K. Si el gas entra en el recipiente a una presin de 100 atm y una temperatura de 300 K Qu presin ejerce el gas a la temperatura de trabajo? Supn un comportamiento ideal. k. Una masa dada de oxgeno ocupa un volumen de 500 ml a 760 mmHg y 20 C de temperatura, qu presin ocuparn 450 ml si se mantiene constante la temperatura?

FISICA IILEY DE GAY LUSSACG. MORENO Q.