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A) Objetivo: Determinar la masa molar de una substancia haciendo las mediciones experimentales de las variables correspondientes basándose en el método de Víctor Meyer. Armar un dispositivo para la recolección de una sustancia gaseosa B) Fundamento: La masa molar es la masa de un mol de unidades elementales. La mol es definida como "la cantidad de materia un sistema que contiene la misma cantidad de unidades elementales contenidas en 0,012 Kg de Carbón N12". Según esta definición, cualquier cantidad de materia que contenga 6,0_2x1023¥entidades, e‹ una mol. Así, podemos tener 1 mol de átomos, de moléculas, de iones, de protones, de electrones o de otras partículas. Así, podemos tener 1 mol de átomos, de moléculas, de iones, de protones, de electrones o de otras partículas. En el experimento se mide el volumen de gas H 2 con impurezas de vapor de agua, desprendidos en la reacción química de magnesio metálico con HCl en solución acuosa; determinándose la masa molar del magnesio en base a este volumen, la aplicación deLa Ley de Los Gases Ideales y La Ley de Dalton, y la estequiometria de la reacción: Mg(s)+ 2HCl(ac) MgCl 2 (s)+ H 2 (g) El vapor de agua que acompaña el gas H2 no se debe a la reacción química sino solamente a un cambio de fase de líquido a vapor. Según la estequiometria de la reacción:

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A) Objetivo:

Determinar la masa molar de una substancia haciendo las mediciones experimentales de las variables correspondientes basándose en el método de Víctor Meyer.

Armar un dispositivo para la recolección de una sustancia gaseosa

B) Fundamento:

La masa molar es la masa de un mol de unidades elementales. La mol es definida como "la cantidad de materia un sistema que contiene la misma cantidad de unidades elementales contenidas en 0,012 Kg de Carbón N12". Según esta definición, cualquier cantidad de materia que contenga 6,0_2x1023¥entidades, e‹ una mol. Así, podemos tener 1 mol de átomos, de moléculas, de iones, de protones, de electrones o de otras partículas. Así, podemos tener 1 mol de átomos, de moléculas, de iones, de protones, de electrones o de otras partículas.

En el experimento se mide el volumen de gas H2 con impurezas de vapor de agua, desprendidos en la reacción química de magnesio metálico con HCl en solución acuosa; determinándose la masa molar del magnesio en base a este volumen, la aplicación deLa Ley de Los Gases Ideales y La Ley de Dalton, y la estequiometria de la reacción:

Mg(s)+ 2HCl(ac) MgCl2(s)+ H2 (g)

El vapor de agua que acompaña el gas H2 no se debe a la reacción química sino solamente a un cambio de fase de líquido a vapor.

Según la estequiometria de la reacción:

nH2= nMg(s) = m Mg (s )M Mg

*n: número de moles.

*m: masa.

*M: masa molar.

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De la ley de los Gases Ideales se puede formular

nH2 (g) =PH 2 V

RT

*PH2: presión parcial del hidrogeno.

*V: volumen total.

*T: temperatura absoluta.

Por la ley de Las Presiones Parciales de Dalton:

P = PH2 (g)+ PH2O(g)

P: presión total del sistema

De la combinación de las ecuaciones resulta:

MMg = mMgRT

( P−PH 2O ) V …(a)

Esta ecuación permite el cálculo de la masa molar del magnesio conociendo mMg, T, P y V, determinados experimentalmente.

C) Equipo y Materiales:

Cinta de Mg metálica. Solución acuosa de HCl Barómetro. Soportes y pinzas. Matraz de reacción. Embudo de Llave. Buretas de gases. Tubo de nivelación. Tubería de jebe o goma. Termómetro.

D) Procedimiento Experimental:

El equipo experimental previamente limpio se instala como se indica en la fig. 1.1. Llenar una cantidad adecuada de agua(destilada en lo posible) al sistema, “bureta de gases-tubo de nivelación-manguera y bulbo de nivelación‟. Dentro del matraz de reacción se coloca la

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muestra de cinta de magnesio pesada analíticamente, aproximadamente 0.04gr. Verter al embudo de llave 20mL de solución acuosa de HCl 1:2. Verificar que los cierres y uniones sean herméticos ,y eliminar las burbujas de aire en todo el sistema acuoso. Antes de iniciar la reacción, manipulando el bulbo de nivelación procurar que los niveles de agua en la bureta de gases y tubo de nivelación sean iguales (parte superior); anotar la lectura observada del volumen inicial(podría empezarse de cero). Dejar caer los 20 mL de solución de HCl 1:2 contenidos en el embudo de llave, bajando simultáneamente el bulbo de nivelación y manteniendo siempre el mismo nivel de líquido en la bureta y tubo de nivelación hasta que concluya la reacción (cinta de Mg desaparece); anotar el volumen final. Tomar nota de la temperatura en un termómetro adherido a la bureta, considerar el promedio entre el inicio y termino de la reacción; en forma análoga considerar la presión barométrica, controlándola en un barómetro cercano al lugar de experiencia.

E) Cálculos, Resultados y Conclusiones

*Datos a tomar en cuenta:-Presión Barométrica = 759.2 mmHg (Aprox. 1 atm)-Presión de vapor de H2O(g) a 25°C= 23.56 mmHg (0.031 atm)-Masa de la cinta de magnesio=0.0415 g-Temperatura promedio=25°C-Volumen=46.5 mL= 46.5 x 10-3L

*Desarrollo P= PH2(g) + PH2O(g)759.2 mmHg = PH2(g) +23.56 mmHgPH2(g)=735.64 mmHg x (1 atm/760mmHg) PH2(g)=0.9679 atm

-Ahora lo reemplazamos en la ecuación (a)

MMg = mMgRT

( P−PH 2O ) V

MMg = mMg0.082 xT

(0.9679 )V

MMg=0.0415 g( 0.082 x2980.9679 x0.0465 )

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MMg=22.5317 g

*Comparación de la masa molar del Magnesio

Experimental Teórico

22.5317 g/mol 24.305 g/mol

% error = |valor teórico−valor práctico|valor teórico

x 100

% error = |24.305−22.5317|

24.305x 100

% error = 7.29%

El valor de la masa molar del magnesio obtenido en la práctica, ha sufrido un defecto de 7.29% con respecto al valor teórico.

F) Conclusiones:

Se comprobó que el peso molecular del Magnesio se puede calcular por el método de Víctor Meyer.

Se considera que hubo ciertos errores de medición ya que lo ideal hubiera sido obtener un error menor al 5%, aun así el resultado es aceptable.

A) Objetivos

Determinar la masa molar de un gas (O2), en base a la experimentación de los tiempos de efusión a través de un orificio de un volumen de gas examen y de igual volumen de otro gas tomado como referencia.

B) Fundamento Teórico

La Ley de Graham establece que: “Las velocidades de difusión de volúmenes iguales de gases diferentes en las mismas condiciones de presión P y temperatura T, a través de un

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orificio, son inversamente proporcionales a las raíces cuadradas de sus masa molares o densidades”

u1

u2=√ M 1

M 2…(a)

*u= velocidad media cuadrática

*M= masa molar

La ecuación (a) se llega teniendo en cuenta la Teoría Cinética de los Gases, de esta teoría se obtiene:

u=√3 RTM

… (b)

*R= Constante de los gases

*T=Temperatura absoluta

Aplicando la ecuación (b) de dos gases diferentes 1 y 2 y relacionando resulta la ecuación (a). Se demuestra que las velocidades de efusión son inversamente proporcionales a los tiempos de efusión t, es decir:

t1

t2=

u2

u1…(c)

Combinando las ecuaciones (a) y (c) resulta:

t1

t2=√ M 1

M 2…(d )

La ecuación (d) permite el cálculo de la masa molar de un gas si se conoce el tiempo de efusión ( de un volumen igual) y masa de otro gas tomando como referencia, que generalmente es aire.

C) Materiales y Equipo

Termómetro Gases(aire-O2) Cronómetro

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Agua destilada Efusiómetro ( Aparato de Schilling)

D) Procedimiento

El Efusiómetro en su forma fundamental se muestra en la fig. a. Al Efusiómetro previamente limpio se le llena con una cantidad adecuada de agua. El tubo interior del Efusiómetro posee una llave de tres vías (donde se encuentra el orificio) que para el experimento se acondicionan según las posiciones 1,2 y 3, como se muestra en el esquema de la fig.2.2

Fig. b.-Posiciones de la llave de tres vías para la determinación de la masa molar de un gas por efusión gaseosa.

En la posición “1‟, se permite la entrada de gas al sistema desplazando el agua del tubo interior a la cámara de efusión; en la posición “2‟, se mantiene el gas dentro del tubo interior, situándose el nivel del agua por debajo de la marca inferior del tubo; en la posición “3‟, se permite la salida del gas hacia la atmosfera a través del orificio, midiendo el tiempo de ascenso del nivel del agua en el tubo inferior desde la marca inferior hasta la marca superior. Se debe procurar operar en tal forma que se mantengan las mismas condiciones de P, V y T en todos los gases experimentados, y en todas las mediciones. Controlar la temperatura ambiente y la presión barométrica.

E) Cálculos, Resultados y Conclusiones

-Datos Experimentales

*Gas referente (aire): PF aire = 29 g/mol*Tiempos:

Cuadro de TiemposN 1 2 3 4 5 PromedioOxígeno 2.42 s 2.43 s 2.83 s 2.46 s 2.67 s 2.53 s

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Aire 2.31 s 2.54 s 2.47 s 2.40 s 2.48 s 2.44 s

-Desarrollo

*Consideramos al O2 (g) como gas examen, para ello usaremos la ecuación (d)

t1

t2=√ M aire

M O2

2.44❑

2.56❑=√ 29 g/mol

MO 2

M O2=31.92 g/mol

-Comparación de la masa molar del oxigeno

MASA MOLAR DEL OXIGENOTeórico Práctico31.98 g/mol 31.92 g/mol

% error = |valor teórico−valor práctico|

valor teóricox 100

% error = |31.98−31.92|31.98

x100

% error = 0.25 %

El valor de la masa molar del Oxígeno obtenido en la práctica ha sufrido un exceso de 0.25% con respecto al valor teórico.

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Conclusión

Se comprobó que el peso molecular del oxígeno se pudo calcular por la Ley de Efusión Gaseosa de Graham.

Consideramos que el experimento fue adecuadamente realizado debido a que el porcentaje de error por exceso es menor al 5%

A) Objetivo:

Medir experimentalmente la “presión de vapor saturado” de un líquido a varias temperaturas.

B) Fundamento Teórico

La existencia de la presión de vapor saturado (vapor en equilibrio con el líquido) y su aumento con la temperatura, se interpreta como una consecuencia de la distribución de energía de Maxwell-Boltzman. Por distribución de energía, aun a bajas temperaturas, una fracción de moléculas en el líquido tiene energía excedente a la energía cohesiva del líquido, fracción que aumenta rápidamente con el incremento de temperatura, resultando un rápido aumento de la presión de vapor. Esto implica que a determinada temperatura, un líquido de energía cohesiva grande (calor molar de vaporización grande) tendrá una presión de vapor pequeña, y un líquido con energía cohesiva pequeña (calor molar de vaporización pequeño) tendrá una presión de vapor grande.

La temperatura a la cual la presión de vapor saturado es igual a 1 atm, se denomina punto de ebullición normal del líquido.

La variación de la presión de vapor con la temperatura de ebullición del líquido, se estudia a través de la ecuación Clausius-Clapeyron, que en su forma integrada con constante de integración “C” suponiendo el calor molar de vaporización constante ΔH, se expresa:

LnP=−Δ HvR

x 1T

+C …(a)

y entre límites:

lnP2

P1= ΔHv

R¿

*P: Presión de vapor*T: Temperatura de ebullición absoluta*R: Constante de los gases.

Los subíndices 1 y 2 se refieren a condiciones iniciales y finales.

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Midiendo experimentalmente la presión de vapor a varias temperaturas se pueden graficar valores de LnP vs. 1/T, y de acuerdo a la ecuación (a) se obtendrá una recta. De la ordenada de origen se determinará “C”, y de la pendiente de la recta el calor molar de vaporización del líquido.

C) Materiales:

Líquido a estudiar: Etanol Probeta Matraz de ebullición Manta de calentamiento Bureta Embudos Equipo para determinación de presión de vapor Condensador Allihn Bomba de vacío

D) Procedimiento

Después de limpiar adecuadamente el aparato para presión de vapor, se llena el matraz de ebullición (conteniendo previamente los trozos de porcelana porosa y el termómetro insertado en su lugar respectivo) con cierta cantidad de líquido examen. Luego se conecta el aparato al manómetro de Hg cerciorándose que no haya fugas en las conexiones; y se provee al sistema de una adecuada refrigeración .Se somete al vacío el sistema de ebullición hasta presión determinada, y se suministra calora la cámara de ebullición a través de la manta de calentamiento operando el regulador de voltaje progresivamente. Proceder a la toma de lecturas de temperaturas en la cámara de ebullición cada 5 cm Hg de aumento de presión en el momento que se observa una ebullición suave. Registrar la temperatura ambiente y presión barométrica al inicio y al término del experimento.

E) Cálculos, Resultados y Conclusiones

*Datos Experimentales

T(°C) he hi Pm=he-hi(cmHg)

P=Pb+Pm(mmHg)

LnP (1/T)(K-1)

40 9.5 71.3 -61.8 141.2 4.95 0.0031947 12.8 68 -55.2 207.2 5.33 0.0031250 14.9 65.8 -50.9 250.2 5.52 0.0030955 18.7 62 -43.3 326.2 5.78 0.0030462 25.4 55.1 -29.7 462.2 6.13 0.0029869 36.3 50.4 -20.1 558.2 6.32 0.00292

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75 39.4 41.3 -1.9 740.2 6.6 0.0028776 40.3 40.4 -0.1 749.2 6.63 0.0028677 41.7 39.5 2.2 781.2 6.66 0.0028578.5 44.9 35.9 9 849.2 6.74 0.0028480.3 47.5 33 14.5 904.2 6.8 0.00283

*Desarrollo

LnP=−Δ HvR

x 1T

+C …(a)

Donde: Y = BX+A

*Y=LnP

*B=−Δ Hv

R*X= 1/T*A= C

Para hallar A y B, sabemos:

∑LnP=67.45 ∑(1/T) ∑LnP= (0.03529)(67.45) ∑(1/T) LnP = 0.1990115 ∑(1/T)2 = 0.00009672 ∑(1/T) = 0.03529

Aplicando mínimos cuadrados, encontramos:

*Tomamos: (1/T) como la variable “x” y LnP como la variable “y”

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Al reemplazar, obtenemos:

A= 20.9161109

B= -4990.0957

Conocemos que:

−Δ HvR

=B → Δ Hv=−BR →−(−4990.0957)(1.987 calmol gr

)

Δ Hv=9915.320156 calmol gr

→41446.03825 J /mol gramo

Por lo tanto la ecuación de mínimos cuadrados por Regresión lineal es:

LnP=−4990.0957T

+20.9161109

Gráfico #1:

PRESION vs TEMPERATURA

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310 315 320 325 330 335 340 345 350 355 3600

100200300400500600700800900

1000

Series2Linear (Series2)

T(°K)

P(m

mHg

)

Gráfico #2:

LnP vs 1/T

280 285 290 295 300 305 310 315 320 3254

4.5

5

5.5

6

6.5

7

Series2Linear (Series2)

1/T ( x10 -̂3)

LnP

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Cálculo del “Hv” y “C”:

*La ecuación de la gráfica es: y = -375,8x + 7,604 *Nuestra ecuación es:

LnP=−Δ HvR

x 1T

+C … (a )

Donde:

C = 7.604

Δ HvR

=375.8 ; R=8.314 Jmol ° K

Δ Hv=3124.40 Jmol ° K

*Comparación

Δ Hv ETANOL ( Jmol gramo

)

Teórico Práctico 38595 41446.03825

Obteniendo el Error Relativo:

% error= valor práctico−valor teóricovalor teórico

x 100

% error=41446.03825−3859538595

x100

% error=7.38 %

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F) Conclusiones

Los datos varían de acuerdo a errores de visión en sus lecturas y además son aproximados.

Los valores de la variación en la presión barométrica influye en el cálculo de los datos en el eje de ordenadas.

Dados que son datos experimentales de laboratorio, se obtiene algunos valores dispersos, al graficar en la ecuación de la recta.

A) Objetivo:

Determinar experimentalmente la tensión superficial de un líquido por el método de ascenso en tubo capilar.

B) Fundamento Teórico

En el interior de una masa de líquido una molécula es sometida a las atracciones de todas las moléculas que rodean a esta, es decir es atraída en todas direcciones. Mientras que una molécula en la superficie del líquido es rodeada sólo parcialmente por otras moléculas experimentando atracción sólo hacia el interior del líquido o lo que es lo mismo las moléculas de la superficie son jaladas hacia adentro, lo cual hace que el líquido se comporte como si estuviera rodeado por una membrana invisible.

Tal comportamiento en la superficie se conoce con el nombre de “tensión superficial”.

La superficie o interface en donde existe loa tensión se halla entre el líquido y su vapor saturado en el aire, ordinariamente a presión atmosférica. También puede existir una tensión en la interface entre líquidos inmiscibles en cuyo caso se le denomina “Tensión superficial”.

Como consecuencias del efecto de la tensión superficial se pueden citar:

1°.-La resistencia que exhibe un líquido a la penetración en su superficie.

2°.-La forma cercanamente esférica de gotitas de agua al caer.

3°.-La forma esférica de partículas de Hg en superficies planas.

4°.-El ascenso de líquidos en tubos capilares.

5°.-La flotación de hojas delgadas de metal en superficies líquidas.

Desde un punto de vista termodinámico la tensión superficial se define como la tendencia de un líquida a reducir su superficie a un punto de energía potencial de superficie mínima,

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condición de superficie estable para equilibrio. Como el área mínima correspondiente a un volumen dado es la de la esfera, la tendencia de una partícula de líquido es de dejarse arrastrar por sí misma a una esfera por acción de la tensión superficial.

Método del levantamiento del anillo.-(Tensiómetro de DuNouy ). Este método se basa en medir la fuerza necesaria para separar un anillo de la superficie, bien suspendido el anillo del brazo de una balanza, o utilizando un sistema de hilo de torsión.

La fuerza para despegarlo está relacionada con la tensión superficial o interfacial por la expresión:

Donde f es el empuje aplicado al anillo en dinas ; r es el radio medio del anillo y b es un factor de corrección. Para tener un ángulo de contacto cero, se utilizan anillos de platino perfectamente limpios. Es esencial que el anillo repose plano sobre la superficie líquida.

 

Para medidas en interfaces, el líquido inferior debe mojar con preferencia el anillo.

La tensión superficial actúa sobre toda la circunferencia de este anillo, y la nueva superficie que se forma posee dos lados. Al momento de la ruptura, el peso del líquido desprendido será igual al producto de la tensión superficial por dos veces (la superficie externa y la superficie interna) es el perímetro del círculo. Sí m es la masa medida, se puede escribir:

P = m*g = 2 p* d*g

g =m*g/2pd =m*g/4pr

 

En realidad es necesario tomar en cuenta un factor de corrección el cual varía de 0.75 a 1.07 que depende de una pequeñísima porción de líquido que quedó adherido.

C) Material y Equipo

Líquidos orgánicos: agua, etanol, metanol, etc.

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Buretas Probetas Vasos Peras de goma Equipo completo de medición de tensión superficial por el método de ascenso

capilar Termómetro

D) Procedimiento

Limpiar el anillo con acetona y ponerlo a la flama sin sobrecalentarlo. Calibrar el tensiómetro (puede utilizarse un líquido puro de valores conocidos ; para

ver instructivo de manejo haga clic) Colocar la sustancia problema en la caja petri. Colocar "convenientemente" el anillo sobre la superficie del líquido Aplicar una fuerza ascendente, hasta que el anillo se desprenda de la substancia. Leer el valor de la tensión superficial en dinas sobre el dial graduado.

Generalmente los constructores de aparatos fabrican estos equipos ya calibrados, de tal forma que no se requiere hacer cálculos de medición y los valores de tensión superficial los da directamente. Asimismo hay otros equipos más sofisticados digitálicos y con control de temperatura.

E) Datos, Cálculos y Resultados:

*Datos Experimentales

x= P(D−d )

D: densidad del liquido

d: densidad del gas sobre el líquido T=24°C

P: Tensión superficial (75 dinas/cm medidos)

Tensión superficial corregida:

γ=F .P

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*Cálculos

Usando ecuación de los gases ideales para el aire

PV =nRT → P mp= m

MMRT → p= PMM

RT→ p=0.00119 g /cm3

Obteniendo la densidad del agua:

Pagua=masa medida experimentalmente

volumen medido experimentalmente=4.8492

5.1=0.9508 g/cm3

Reemplazando:

x= P(D−d )

= 750.9508−0.00119

=78.979

Nuestro objetivo es encontrar la tensión superficial corregida pero necesitamos “F” y “P”. Sabemos que “P” es la tensión superficial igual a 75 dinas/cm por lo que nos centramos en encontrar F. Hallamos “F” es decir el factor de corrección por interpolación de la variable x:

F=0.943

Tensión superficial corregida:

γ=F .P → γ=0.943 x75 → γ=70.725

Hallamos la tensión superficial teórica por interpolación de datos:

40−2469.58−x

= 24−20x−72.75

→ x=72.116

Porcentaje de error:

% error = 72.116−70.725

72.116 x100

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% error = 1.93 %

El valor de la tensión superficial del agua ha sufrido un defecto de 1.93% con respecto al valor teórico.

F) Conclusiones

Se comprobó que la tensión superficial del agua se puede calcular por el método del levantamiento del anillo.

En vista a lo experimentado, se considera que el experimento fue adecuadamente realizado debido a que el porcentaje de error por defecto fue menor a 5%.

A) Objetivo:

Medir experimentalmente la viscosidad de un líquido por el método de caída de esfera usando para tal fin el viscosímetro de Hoeppler.

B) Fundamento Teórico:

La Viscosidad se puede definir como la resistencia que experimenta una capa de liquido para arrastrar tras de sí otra capa. Por lo general la viscosidad influye en la velocidad de flujo del líquido. La unidad de medida más usual de la viscosidad de un liquido es el ‟poise‟.

Cuando un cuerpo esférico cae por gravedad a través de un fluido, el cuerpo esinfluenciado por la fuerza gravitacional “f 1”:

f 1=43

π r3 ( p−p f ) g….(a)

*r: Radio de la esfera*p: Densidad de la esfera*pf: Densidad del fluido*g: Aceleración de la gravedad

Estas fuerza es contrarrestada por la fuerza friccional “f 2“ofrecida por el medio o fluido,la cual aumenta con el aumento de la velocidad del cuerpo. Cuando f 1=f 2, el cuerpo continúa cayendo con velocidad constante, y en es6tas condiciones George Stokes define a la fuerza friccional en la forma:

f 2=6 πrφv … (b)

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*r: radio de la esfera*φ: viscosidad del fluido*v: velocidad de la esfera

Si el cuerpo cae con velocidad constante, de la combinación de las ecuaciones (a) y (b) resulta:

φ= 29 v

r2 ( p−p f ) g…(c)

La ecuación(c) conocida como “La Ley de Stokes”, la cual permite determinar la viscosidad absoluta del fluido, y se aplica a caída de cuerpos esféricos en todo tipo de fluidos a condición de que el radio del cuerpo sea grande comparado con la distancia entre las moléculas del fluido.

Si se conoce la viscosidad de algún líquido (por ejemplo. El agua), este puede servir como referencia, y entonces aplicando la ecuación (3) para tal líquido y el líquido examen y relacionando resulta

φ2

φ1=

( p−p2)( p−p1)

v1

v2

En términos de los tiempos de caída de la esfera:

φ2

φ1=

( p−p2)( p−p1)

t1

t2…(d )

Donde los subíndices 1 y 2, se refieren a los líquidos de referencio o examen, respectivamente.

C) Materiales:

Agua Alcohol Viscosímetro de Hoeppler Cronometro. Termómetro Embudo Bolas

D) Procedimiento experimental:

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El viscosímetro de precisión Hoeppler tiene un amplio rango de aplicación (se usa además parta líquidos viscosos y gases). Fundamentalmente consiste de un tubo cilíndrico montado en una chaqueta de agua que después de nivelarla (mediante tornillos) se establece un ángulo de 10º con la vertical, como inclinación mínima para asegurar un paso recto de caída de esfera, sin oscilación vertical y con área constante a través de todo el descenso.

La chaqueta de agua del viscosímetro con el termómetro instalado en la tapa de la misma, se conecta por medio de mangueras al termostato, para asegurarse de una circulación constante de medio de calentamiento que generalmente es el agua entre la chaqueta y el termostato. Se llena el tubo de medición con el líquido examen después de enjuagarse con pequeñas porciones del mismo. Se procede a la nivelación del viscosímetro mediante los tornillos que tiene en su base. Se introduce la bola correspondiente en el líquido del tubo de medición y se mide el tiempo de caída de esta esfera una distancia calibrada exactamente entre dos marcas del tubo de vidrio. Estas mediciones pueden hacerse a varias temperaturas.

Cálculos, resultados y conclusiones:

De acuerdo al Viscosímetro de Hoeppler:

ŋ = F (ρk-ρf) k …(a)

-ŋ: Viscosidad en centipoises.

-F: El tiempo de caída de la esfera en segundos.

- ρk: Densidad de la esfera utilizada.

- ρf: Densidad del fluido.

–k: Constante que depende de la esfera utilizada.

Datos Experimentales:

Bola Diámetro (mm) Peso (g) Densidad(g/cm3) K1 15.83 4.967 2.342 0.004242 15.64 4.794 2.391 0.06213 15.6 16.207 8.155 0.08934 15.25 15.137 8.149 0.5285 14.27 11.717 7.697 4.586 11.1 5.525 7.714 3.3

Masa de Esferas:

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Blanca: 5.0357gAzul: 4.9437 gVerde: 4.6987g

Tiempo de caída de la bola: F=11.53 s

Desarrollo:

Hallando la densidad de la esfera a utilizar (blanca):

En una probeta añadir 15 mL de agua, agregar la esfera lo que nos da un volumen final de 17 mL; entonces Vesfera blanca = 2mL

Densidad esfera = 5.0357 g

2 mL = 2.5178 g/mL

Hallando la constante “K” de la esfera, interpolando:

(16.207 - 4.794) (8.0893 – 0.061) (5.035 – 4.794) ( Y – 0.061)

Resolvemos:

(16.207 - 4.794) ( Y – 0.061) = (8.0893 – 0.061) (5.035 –4.794) = 0.0603

Hallamos la densidad del agua experimentalmente

-Pesar una probeta vacía (40.4642 g)-Llenar aproximadamente 5 mL de agua (5.2 mL)-Pesar nuevamente (45.6036 g)

m H 2O=( 45.6035−40.4642 ) g=5.1393 g

ρagua=5.1393

5.2=0.9883 g /mL

Reemplazando los datos en la ecuación (a)

ŋ = F (ρk-ρf) k ŋ agua = 11.53s (2.5178 g/cm3 – 0.9883 g/cm3)x 0.0603 1.06339

Cálculo de la viscosidad teórica del agua a 23.5 °C por interpolación

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ViscosidadesLíquido\Temperatura 0 °C 20 °C 40°C 60 °C 80 °C H2O 1.792 1.002 0.656 0.469 0.357

¿40−23.523.5−20

=0.656−xx−1.002

→ x=0.9412

Error Relativo

% error = |valor teórico−valor práctico|

valor teóricox 100

% error = |0.9412−1.0639|

0.9412x100

% error = 13.04 %

Conclusiones:

Se pudo llegar a un valor muy aproximado de la viscosidad del agua gracias a los cálculos que hicimos y al viscosímetro de Hoeppler.Se obtuvo un error relativo de 13.04% por exceso.Se aprendió a usar el viscosímetro de Hoeppler.