Guıa No 5

Relacion de gases:

Presion-Temperatura

Nombres:

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RESUMEN

5.1 OBJETIVOS

1. Estudiar la relacion entre la temperatura de una muestra de gas y la presion que este ejerce.

2. Determinar a partir de los datos y el grafico de presion y temperatura, la relacion matematica en

un gas confinado.

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5.2 FUNDAMENTO TEORICO

Los gases estan formados por moleculas que estan en constante movimiento y ejercer presion cuando

chocan con las paredes de su contenedor. La velocidad y el numero de colisiones de estas moleculas se

ven afectadas cuando la temperatura del gas aumenta o disminuye.

La Ley de Amontons es la conexion entre presion y temperatura a volumen constante. Hacia finales de

1600, el fısico frances Guillaume Amontons construyo un termometro basado en el hecho de que la presion

de un gas es directamente proporcional a su temperatura. La relacion entre la presion y la temperatura

de un gas a volumen constante se conoce, pues, como la Ley de Amontons.

P = P0[1 + β(T − T0)]

donde para P0 y T0 son las primeras medidas realizadas de presion y temperatura (temperatura

ambiente del laboratorio) y β = (1/273)K−1 es el coeficiente de tension del gas.

5.3 PROCEDIMIENTO

1. Prepare un bano de agua hirviendo. Coloque aproximadamente 400 ml de aguaen un vaso de 0.5 L

y coloquelo sobre una cocina.

2. Preparar la sonda de temperatura y el sensor de presion para la recopilacion de datos.

3. Conecte el sensor de presion en el canal 1 y la sonda de temperatura en el canal 2 del interfaz.

Figura 5.1: Esquema experimental Figura 5.2: Tapon de goma

4. Inserte el tapon de goma de montaje en un matraz Erlenmeyer de 125 ml. Importante: Gire el

tapon en el cuello del matraz para garantizar un ajuste perfecto.

5. Instalar los sensores de presion y temperatura como se muestra en la Figura 5.1. La muestra de

aire se encuentra confinada ahora en el matraz.

6. Colocar el frasco en el bano de agua caliente cuidando de que el frasco este casi cubierto. Agitar el

agua.

7. Preparar el equipo para la recoleccion de datos y abrir el archivo “07 de presion-temperatura”

de la carpeta Vernier Logger Pro.

8. Haga clic en Adquirir para comenzar la recopilacion de datos.

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9. Haga clic en Detener cuando haya terminado la recopilacion de datos. Apague la estufa. Registrar

la presion y la temperatura en los valores de su tabla de datos.

10. Exportar los datos a Excel, graficar y determinar la relacion existente entre presion y temperatura.

5.4 OBTENCION DE DATOS

Tabla 5.1: Presion vs. Temperatura

N Presion ( ) Temperatura ( )

1

2

3

4

5

6

5.5 DISCUSION

1. Para realizar este experimento, ¿cuales son los dos factores que se mantienen constantes?

2. Con base en los datos y el grafico que obtuvo de este experimento, expresar en palabras la relacion

entre la presion del gas y la temperatura.

3. Escriba una ecuacion para expresar la relacion entre la presion y la temperatura (K). Utilice los

sımbolos P, T, y k.

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5.6 CONCLUSIONES

5.7 CUESTIONARIO

1. ¿Cual es la diferencia que existe entre los conceptos de gas y vapor?

2. ¿Que es un gas ideal?

3. ¿De que depende la presion de vapor de un solido?

4. ¿Que entiendes por presion parcial?

5. ¿Que ocurrirıa si todos los atomos de un gas estuvieran en reposo? ¿Cual serıa la temperatura del

gas?

6. Explicar como funciona un termometro de gas a volumen constante.

7. Se mezcla en un recipiente aislado 1 kg de hielo a -20 oC con 1.20 kg de agua a 35.8 oC. (a) ¿Se

fundira todo el hielo? (b) En caso afirmativo ¿Cual sera la temperatura final? En caso negativo

¿Que masa de hielo se habra fundido?

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