INTRODUCCIÓN: Toda las masas gaseosas experimentan variaciones de presión, volumen y temperatura que se rigen por varias leyes, una de ellas es: primera ley (Boyle−Mariotte) Los volumenes ocupados por una misma masa gaseosa conservandose su temperatura constante, son inversamente proporcionales a la presión que soporta. Si la temperatura T de cierta masa gaseosa, se mantiene constante, el volumen V de dicho gas será inversamente proporcional a la presión P ejercida sobre él. Formula
Interpretación V1= volumen inicial
Observación
V2=volumen final
PV = constante
P1= presión inicial
(si T =constante)
P2=Presión final Robert Boyle (1627−1691). Químico y físico inglés, muy conocido por sus experimentos notables acerca de las propiedades de los gases. Siendo partidario de la teoría corpuscular de la materia, la cual dio origen a la moderna teoría química de los elementos, criticó duramente las ideas de Aristóteles y de los alquimistas en relación con la composición de las sustancias. OBJETIVO: • Obtenér la Gráfica P−v y comprobár la relación P1V1=P2V2. MATERIAL: • Flexometro • Aparato de Mariotte−Leblanck. ESQUEMA DE LA PRÁCTICA:
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DESARROLLO DE LA PRÁCTICA: Primeramente se equilibro el aparato de Maiotte−Lebranck, es decir se abrió la válvula que este tiene para que se equilibraran las alturas del mercurio, posteriormente se cerró la válvula y se empezó a subir el extremo derecho del aparato, para poder medir la diferencia de alturas del mercurio, dato que nos sirvió para calcular las presiones y también medimos la altura de aire que existía en el extremo izquierdo entre la válvula y el mercurio, esta altura nos sirvió para calcular los volúmenes, estos dos valores se registraron para poder hacer los cálculos posteriormente; Los incrementos que se hacían entre cada experimento fueron de 5(cm) entre cada uno. Por último se regresó a laposición de equilibrio el extremo derecho del aparato y se abrió la válvula. METODOLOGÍA: Para poder obtener los datos de presión y volumen, hay que recordar que: Pabs = Pman + Patm; pero Pman = ghHg Pero si conocemos los valores de : Patm=78 000 [Pa] g=9.78 ] 2
] Podemos decir que P=78000[Pa]+(9.78[ ])(13590[ ])( ) Por otra parte para el volumen, sabemos que el volumen de un cilindro es: V= Abase h Donde Abase= y D=0.008[m]
V=50.265 [m2] aire[m] De las expresiones de volumen y presión que se obtuvieron anteriormente, podemos completar la siguiente tabla. TABLA DE DATOS EXPERIMENTO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
aplicando la función logaritmo natural: lnPV = ln P + ln V lnVn = n ln V ; lnPVn=cte ln P + n ln V =ln cte comparando con la ecuación de la recta y = mx + b ; m=−n Ln [P] = −n Ln [V] + Ln cte La primera gráfica nos mostrara la relación P−v, sin ajustar por mínimos cuadrados, en dicha gráfica se ajustara y se extrapolaran algunos valores, para poder ver más claramente la curva(isoterma) que se forma; por otro lado, después de haber planteado el modelo matemático y haber ajustado los valores por mínimos cuadrados, se obtuvieron los siguientes datos y la gráfica Ln P − LnV: Ln [P] = −84629.084 Ln [V] +12.27136 Donde: m = −84629.084 b =12.27136 r= −0.99699