ga mma de l aire

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DETERMINACIÓN DE GAMMA DEL AIRE I. OBJETIVOS DE LA PRACTICA II. OBJETIVO GENERAL 

Comenzar el estudio en laboratorio de un nuevo capítulo como lo es la Termodinámica, para lo cual utilizaremos los conceptos aprendidos en las clases teóricas concernientes al capítulo, lo que nos facilitará el laboratorio.



Aplicar como no es posible la determinación experimental de los calores específicos a volumen y presión constantes por su complejidad, y no concierne a este nivel nos conformaremos con la determinación experimental de la relación de calores específicos del aire 



Para tal objetivos utilizaremos el método de Clement y Desormes el cual utiliza como fundamento la diferencia de presiones en un sistema cerrado y unido únicamente a un manómetro y una llave.



Realizar la comparación de  experimental con la de  bibliográfico y si es el explicar las posibles diferencias entre ambos valores.

II.I.

OBJETIVO ESPECÍFICO  

Encontrar la constante gamma del aire por el método de Clement y Desormes Validar el valor encontrado con el teórico.

III. JUSTIFICACIÓN. Comenzar el estudio en laboratorio de un nuevo capítulo como lo es la Termodinámica, para lo cual utilizaremos los conceptos aprendidos en las clases teóricas concernientes al capítulo, lo que nos facilitará el laboratorio IV. HIPÓTESIS Se trata de validar el valor experimental de gamma del aire comparándolo con el teórico. V. VARIABLES. Nuestras variables son: 

Las alturas H1



La altura H2

VI. LIMITES Y ALCANCES. En este experimento se debe tener cuidado en realizar bien las mediciones ya que se necesitan muchas mediciones para que se obtenga un buen resultado VII. MARCO TEÓRICO

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El objetivo de la termodinámica es estudiar la temperatura y los efectos que causa esta en los cuerpos tales como la dilatación y tensiones internas, además veremos las transformaciones del calor y el trabajo. La termodinámica se ocupa del estudio del calor y trabajo fundamentalmente desde un punto de vista microscópico. Definimos un sistema como una porción del universo rodeado de paredes reales o ideales. La temperatura se define como el grado de calor que tiene un cuerpo y el calor es una de las manifestaciones de la energía y la ciencia que estudia la temperatura se llama termología y es una parte de la física. La temperatura en el ser humano da la sensación de calor y/o frío y para medir la temperatura se utilizan dispositivos llamados termómetros y para construir un termómetro se necesita un líquido termométrico. Desde la época de los grandes filósofos existían dos tipos de criterios sobre el calor, que eran opuestos; unos consideraban que el calor era una forma de energía o un fluido capaz de penetrar en los cuerpos y pasar de unos a otros, considerándolo como un fluido, llamado calórico y caracterizado por ser imponderable, vale decir, desprovisto de peso y por estar formado de partículas que se repelen mutuamente y que son atraídas por la materia; algunos atribuyen esta hipótesis al escocés Black y otros al alemán Wolf. La otra hipótesis, llamada ondulatoria, podría llamarse cinética o energética y considera al calor como una forma de energía alojada en los cuerpos denominada energía térmica, que depende de los movimientos de los átomos y moléculas; es decir, que el calor de un cuerpo crece o decrece con la energía de los corpúsculos que lo constituyen y se atribuye a Lord Bacon, aunque su establecimiento racional se debe a Davy y Rumford o a los trabajos posteriores de Mayer y Joule. El calor: una forma de energía Cuando se juntan dos sistemas cuyas temperaturas son diferentes, la temperatura final que ambos alcanzan tiene un valor comprendido entre las dos temperaturas iniciales. Esta es una observación común. Durante mucho tiempo el hombre ha tratado de entender con mayor claridad tales fenómenos y hasta principios del siglo XIX, se explicaron postulando que en todos los cuerpos existía una sustancia material: el calórico. Se creía que un cuerpo cuya temperatura fuese elevada contenía más calórico que otro a menor temperatura. Cuando los dos cuerpos se ponían en contacto, el cuerpo rico en calórico cedía algo de él al otro, hasta que la temperatura de ambos cuerpos fuese la misma. La teoría del calórico podía describir de una manera satisfactoria muchos procesos, tales como la conducción del calor o la mezcla de sustancias en un calorímetro. Sin embargo, el concepto de que el calor era una sustancia, cuya cantidad total permanecía constante, no pudo, en última instancia resistir las pruebas experimentales. No obstante, todavía describimos muchos cambios comunes de la transferencia de "algo" desde un cuerpo a temperatura superior hasta otro cuya temperatura es menor, y a este "algo" le llamamos calor. La siguiente definición es útil, aunque no es operacional: el calor es aquello que se transfiere entre un sistema y su medio ambiente en virtud, solamente, de su diferencia de temperatura. Finalmente se llegó a entender por completo la idea de que el calor es una forma de energía y no una sustancia. Univ. Quispe Aguilar Omar Eid GAMMA DEL AIRE

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La primera evidencia concluyente de que el calor no podía ser una sustancia fue dada por Benjamin Thompson (1753 - 1814), un estadounidense que más tarde llegó a ser el Conde de Rumford de Baviera. Thompson hizo su descubrimiento cuando estaba supervisando el taladro de cañones para el gobierno bárvaro. Para impedir su sobrecalentamiento, el ánima de un cañón se mantenía llena de agua. Esta agua se iba reponiendo a medida que hervía el proceso durante el proceso de taladrado. Se aceptaba que había que proporcionarle calor al agua para que hirviese. Se explicaba la producción continua de calor, suponiendo que cuando una sustancia estaba finamente más subdividida, como el taladro, su capacidad para retener el calor se hacía menor, y que el calor perdido de esta manera es lo que causaba que el agua hirviese. Sin embargo Rumford observó que el agua seguía hirviendo aún cuando las herramientas de taladrar estaban ya tan desgastadas que no podían seguir cortando ni subdividiendo la materia, llegando a la siguiente conclusión: “ Al pensar sobre este tema, debemos olvidar la notable circunstancia de que la fuente de calor generada por la fricción, en estos experimentos, parecía ser inextinguible...me pareció que sería difícil, formarse una idea clara sobre cualquier cosa capaz de excitarse y comunicarse en la forma en la que el calor era excitado y comunicado en los experimentos, excepto que fuese el movimiento.” Según su descripción de calor, aparecía el germen de la idea de que el trabajo mecánico realizado durante el taladrado era el responsable de la creación del calor. Fueron otros quienes aclararon esta idea. En vez de pensar en la desaparición continua de la energía mecánica y en la creación continua del calor, sin que ninguno de los procesos cumpla con principio de conservación alguno, en la actualidad se interpretan como la transformación de la energía de una forma a otra, manteniendo constante la energía total. Aparte de las sensaciones producidas en nosotros y cuyo carácter es muy complejo, el calor puede producir efectos físicos y químicos, además de tener propiedades térmicas, como: - la dilatación o variación de volumen de los cuerpos, que nos permite llegar a la noción de temperatura (este es un tema bastante amplio y por ser diferente en los tres estados de agregación de la materia, merece un análisis profundo).

- la conductibilidad térmica; que se debe al calentamiento de un cuerpo en uno de sus puntos, y al calor que se propaga a los que le son próximos y por consiguiente a la diferencia de temperatura entre el punto calentado directamente y otro situado a cierta distancia es tanto menor cuanto mejor conductor de calor es dicho cuerpo. - la cantidad de calor que se supone reciben o ceden los cuerpos al calentarse o enfriarse, respectivamente; se admite que esta cantidad de calor crece cuando la temperatura aumenta y viceversa, siendo proporcional a su masa, si su temperatura es Univ. Quispe Aguilar Omar Eid GAMMA DEL AIRE

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fija, su cantidad de calor es constante. La cantidad de calor que hay que proporcionar a un cuerpo para que su temperatura aumente en un número de unidades determinado es tanto mayor cuanto más elevada es la masa de dicho cuerpo y es proporcional a lo que se denomina calor específico de la sustancia de que está constituido. Calor específico El calor específico de una sustancia, a determinada temperatura, se define por la cantidad de calor que entra o sale de una unidad de masa cuando en ésta varía un grado su temperatura; es decir a la número de calorías necesario para eleva un grado la temperatura de la unidad de la misma, sin dar lugar a otros cambios y a partir de aquella temperatura; en realidad varía con las diferentes temperaturas a las cuales se determina. En forma dimensional: c

calor (unidades de energía) masa x cambio de temperatura

En cantidades diferenciales tenemos: c 

dQ cal m dT Kg  º K

y para una masa determinada: 2



Q  m c dT 1

Esta es la ecuación del calor específico. Se señalo previamente que el calor es una función de la trayectoria, o sea, que el calor sería diferente entre dos puntos cualesquiera de estados 1 y 2 para procesos distintos entre dichos estados. Entonces, el calor específico c, depende del proceso y hay un número infinito de procesos posibles. Por ejemplo, el calor específico de un proceso a volumen constante es distinto al de un proceso a presión constante. Además, aún en un proceso particular, el calor específico no es constante; pero en muchos casos puede expresarse en función de la temperatura, de manera que la ecuación puede integrarse fácilmente. Para pequeñas variaciones de temperatura, el calor específico puede considerarse que se mantiene constante en cierto valor medio c. En este caso, la ecuación puede integrarse para obtener: Q = mc (T2 - T1) Entre los límites de los estados 1 a 2, donde el valor de c se toma de acuerdo con el proceso y los intervalos de temperatura y presión. Cuando el calor específico es una función importante de la presión, el planteamiento tiene que ser más elaborado. . Calores específicos de los sólidos y líquidos Los calores específicos de los sólidos o líquidos varían de un material a otro. Sin embargo, la situación es bastante diferente si comparamos muestras de materiales que contienen el mismo Univ. Quispe Aguilar Omar Eid GAMMA DEL AIRE

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número de moléculas, en vez de comparar moléculas que contengan la misma masa. Esto puede lograrse expresando los calores específicos (que entonces reciben el nombre de capacidades caloríficas), siendo tres los métodos que se utilizan para medir el calor específico; descritos de una forma superficial, por interesarnos el calor específico del aire primordialmente. Método de las mezclas o método adiabático En este método, la cantidad de calor, positiva o negativa, que hay que medir se evalúa a partir de una masa de agua M, cuya temperatura se eleva o disminuye de t a t´, donde la expresión de esta cantidad de calor queda Q =M( t´- t). Método de fusión del hielo o método isotérmico En este método, la cantidad de calor sirve para fundir cierta masa de hielo, que le es proporcional y se calcula la disminución de líquido en el hielo fundente. Método eléctrico En este método, el paso de una corriente a través de un conductor proporciona una cantidad de calor determinada, dada a priori, que sirve para producir el efecto estudiado, como una variación de temperatura y se expresa por la fórmula: Q

1 .ri 2 x 4.185

En 1819 Dulong y Petit señalaron que las capacidades caloríficas molares de todas las sustancias, con muy pocas excepciones, tenían valores cercanos a 6.4 La teoría molecular de la materia nos dice que la cantidad de calor necesaria por molécula para elevar la temperatura de un sólido en una cantidad dada, parece ser casi la misma en la mayoría de los materiales. Las capacidades caloríficas molares reales varían con la temperatura. Como es el número de moléculas, más que el tipo de moléculas, lo que parece ser importante al definir el calor necesario para aumentar la temperatura de un cuerpo, tenemos que concluir que la capacidad calorífica molar de sustancias diferentes variará con la temperatura en una forma bastante semejante. Las medidas de los calores específicos, que indican la forma en que los sólidos absorben energía conforme se eleva la temperatura, son una sonda sensible para detectar algunos arreglos moleculares atómicos o electrónicos. Calores específicos de los gases

Mientras que la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de un sólido o un líquido de t a t´ esta bien determinada, porque estos cuerpos son prácticamente incompresibles; esta Univ. Quispe Aguilar Omar Eid GAMMA DEL AIRE

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no puede definirse de la misma manera para un gas, porque depende de la forma como éste se ha calentado. Se consideran para los gases, como se ha hecho en el caso de la dilatación, dos calores específicos, según que el calentamiento se produzca a volumen constante o a presión constante. Calor específico a volumen constante

Hay dos procesos cuyos calores específicos son especialmente importantes y útiles, uno a volumen constante, CV, y otro a presión constante, CP. Consideremos primero un sistema no fluente, o sin corriente, a volumen constante. Como el peso es igual a cero, el calor transmitido al sistema debe ir a la energía interna. Una función de los calores específicos en función del calor envuelve una limitación innecesaria. Como el valor de una cierta clase de calor específico de una sustancia particular en un estado determinado es único, los calores específicos son propiedades. Podríamos decir que:  dU  CV     dT  v

Para el gas ideal, no es necesario que el volumen permanezca constante. Calor específico a presión constante Sea un sistema no fluente como antes y añadamos calor mientras la presión permanece constante. La presión está equilibrada por una carga constante F, sobre un émbolo móvil sin fricción. Usando la definición de calor específico, obtenemos: QP  h  C P ( T2  T1 )

de lo cual se puede obtener una definición de CP en relación con funciones puntuales:  dh  CP     dT  p

Hay ventajas en expresar las definiciones de C P y CV en relación con funciones puntuales. Por ejemplo, el trabajo (tal vez electricidad) que entra a los sistemas isocórico o isobárico puede conducir al mismo estado final. Para ilustrar si su cambio de estado se lleva a cabo en un sistema a presión constante, la variación de entalpía se obtiene integrando dh = C pdT, sin importar como se produjo el cambio; y CpdT representará el calor dQ, solo cuando el proceso sea internamente reversible. Si el cambio de estado ocurre debido a que solo fluye calor dentro del sistema, este proceso es reversible desde el punto de vista del sistema, porque la misma cantidad de calor puede salir nuevamente (si el sistema se coloca en un medio ambiente apropiado). Pero si el flujo de trabajo cambia de estado, la variación no es reversible, porque la misma cantidad de trabajo no puede ser entregada ahora por el sistema al retornarlo a su estado original, y CpdT no representa a dQ. En forma general, el concepto de calor específico siendo calor por unidad de masa-ºK es útil y vale para procesos reversibles. Univ. Quispe Aguilar Omar Eid GAMMA DEL AIRE

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El aire es tan a menudo la sustancia de trabajo, que es necesario conocer los calores específicos de éste a presión y volumen constantes. Así tenemos que: Aire:

CP = 0.24

y

CV = 0.1714 cal/Kg-ºK

La relación de los calores específicos, C P y CV, aparece tan seguido en las ecuaciones termodinámicas, que se le asigna un valor (constante gamma):

 

CP 1 CV

El valor de  es siempre mayor que la unidad, ya que para una diferencia dada de temperaturas, h = U + PV siempre es mayor que U; es decir, que el calor en el proceso a presión constante no solo incrementa la energía interna, sino también efectúa trabajo. Para los gases que cumplen la ley de Boyle- Mariotte, es decir que están a temperatura muy por encima de su punto de licuefacción, el calor específico depende muy poco de la temperatura. Regnault dedujo de estas observaciones que éste es igualmente independiente de la presión, pero resultados recientes han demostrado que para presiones bastante elevadas, es decir, del orden de 100 atm, la variación no es despreciable. Delaroche y Bérard han enunciado la ley según la cual los gases cuya molécula consta de dos átomos y los que se producen sin contracción de volumen tienen un calor específico a presión constante C tal que el producto de C por la masa molecular M es un número constante igual 6.8. El calor específico de los gases a volumen constante c no puede medirse fácilmente porque los métodos calorimétricos no son bastante sensibles. Se suele deducir, por tanto el valor de C V y CP, que se obtienen directamente de modo experimental. Procesos adiabáticos reversibles e irreversibles Un proceso adiabático es aquel en que no se transmite calor, Q=0. Un proceso isentrópico se define como un proceso reversible adiabático, que es uno de entropía constante y Q=0. Los procesos adiabáticos (Q=0) tienen lugar desde el extremo en el que no realizan trabajo, llamados procesos de estrangulamiento, hasta el extremo hipotético de los procesos (reversibles) isentrópicos. Para un gas ideal, el proceso de estrangulamiento, que es tan irreversible como pudiera ser un adiabático, es a temperatura constante. Hay realmente numerosos procesos adiabáticos que son más o menos irreversibles; por ejemplo, el flujo o corriente, estacionario en una turbina de vapor, un compresor centrífugo y otros. Estos procesos reales son internamente irreversibles, debido a los efectos del rozamiento. Este proceso puede llevarse a cabo rodeando el sistema de una capa gruesa de material aislante (corcho, asbesto, ladrillo refractario, etc.) El proceso se denomina adiabático si se realiza con mucha rapidez o bien si el medio exterior se mantiene siempre a la misma temperatura que el sistema. Univ. Quispe Aguilar Omar Eid GAMMA DEL AIRE

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Un proceso como el de una expansión o compresión de un gas se lleva a cabo muy rápidamente, entonces puede ser considerado adiabático ya que el flujo de calor desde o hacia el sistema es muy lento y despreciable incluso en condiciones favorables. La relación existente entre la presión y el volumen en una transformación adiabática es la siguiente: ...........................

PV   constante

(1)

Si se analizan dos puntos del proceso se tiene: P1V1  P2V2

P1 = P2 = V1 = V2 =

.......................... (2)

Presión inicial Presión final Volumen inicial Volumen final

Combinando la ecuación 2 con la ecuación de estado de un gas perfecto: PV  nR ........................... (3) T

Y además considerando que el numero de moles permanece inalterable podemos escribir también: PV PV 1 1  2 2 ......................... (4) T1 T2

Se pueden obtener otras dos ecuaciones posibles:  1 TV  T2V2  1 ............................... (5) 1 1 

 T2  P     2  T1   P1 

P

 1

............................. (6)

Adiabatic a Isoterma

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V

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La expansión o compresión adiabática de un gas perfecto puede ser representada en un gráfico P-V. Las hipérbolas se denominan adiabáticas. Con el fin de efectuar una comparación también se han dibujado otras curvas denominadas isotermas, en cualquier punto la curva adiabática tiene pendiente algo mayor que la isoterma que pasa por dicho punto. Cuando recorremos una adiabática de derecha a izquierda en un diagrama P-V se tiene un proceso de compresión. Cuando recorremos una adiabática de izquierda a derecha se tiene un proceso de expansión. Proceso isocórico

Es el proceso en el cual la sustancia mantiene constante su volumen. Proceso isotérmico

Un proceso isotérmico se lleva a cabo a temperatura constante. Proceso isobárico

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Llave “L”

INSUFLAD OR

MANOMETRO

Botellon de aire seco

Se denomina proceso isobárico al proceso que se lleva a cabo a presión constante. Consideremos un gas(aire seco) contenido en un recipiente grande (botellón) como se muestra en la figura, comunicado con el exterior por medio de una llave “L” y un insuflador de aire “A”. El botellón se encuentra también conectado a un manómetro con un extremo abierto a la atmósfera. Se suponen las siguientes condiciones iniciales: a) El gas (aire seco) esta encerrado en el recipiente y se encuentra en equilibrio térmico a la temperatura ambiente T1 y a una presiona P1 ligeramente superior o inferior a la presión atmosférica. Se dice que un gas se encuentra en equilibrio térmico cuando su temperatura es estable. Estas condiciones iniciales se las consigue introduciendo o extrayendo aire del botellón, luego se espera hasta que la temperatura del aire iguale a la del medio ambiente, esto nos indica el manómetro al estabilizarse1. b) Se abre la llave “L” y se pone en comunicación el aire contenido en el botellón con el exterior, entonces el aire se expande hasta igualar su presión con la atmosférica (se estabilizan las ramas del manómetro). La expansión por ser tan rápida se la considera adiabática, en ese momento el gas (aire seco) adquiere una temperatura T2 y una presión P2 y un V2 tales que: T2  T1 (ambiente) P2 = P0 (presión atmosférica) c) Se cierra la llave “L” inmediatamente que la presión del aire en el botellón a igualado a la presión atmosférica, entonces el gas contenido en el botellón volverá lentamente a la temperatura ambiental T 1 recibiendo calor del exterior hasta 1

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alcanzar una presión Pf. Este proceso se realiza a volumen constante, es decir es un proceso isocórico. Por lo tanto las condiciones finales del gas son: Tf = T1(ambiente) Vf = V2 Pf = Presión final Diagrama P – V de los procesos

P



P 1

f

P f



P2 = P0

V V 1

V2 = Vf

12: Expansión adiabática. 2f: Proceso isócoro.

El punto 1 corresponde al inicio del proceso. Se abre la llave y el gas se expande

adiabáticamente2 siguiendo la curva del punto 1 al 2. Se cierra la llave y se lleva a cabo el proceso isocórico del punto 2 al f donde el gas alcanza la temperatura ambiental T1 y la presión final Pf. Para un proceso isocórico, según la ley de Gay Lussac para un gas ideal y bajo nuestras condiciones tenemos: T2 P  0 ............. (7) T1 Pf

Reemplazando 7 en 6 2

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12  P0   Pf 



 1

      P0  P    1 

............. (8)

Aplicando logaritmos y despejando tenemos:

 

 log P1  log P0 

log P  log P  ........................ (9) 1

f

Para medir las diferencias de presión se utilizará un manómetro, que no es nada más que un tubo en forma de U que contiene un líquido manométrico de peso específico L uno de sus extremos va conectado por una manguera al botellón y el otro extremo a la atmósfera. Cuando existe una diferencia de presión el liquido se desnivela, es decir una rama baja y la otra sube. Se muestra de manera gráfica el comportamiento del manómetro en los casos a) b) y c).

P0

P1

P0

Pf

H1 H2

L

a)

P0   L H 1  P1

L

b)

  H  P1  P0  1  L 1  P0     H  Pf  P0  1  L 2  P0  

Sacando logaritmos a ambas expresiones: Univ. Quispe Aguilar Omar Eid GAMMA DEL AIRE

P 2 = P0

L

c)

P0   L H2  Pf

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13   H  log P1  log P0  log  1  L 1  ..................(10) P0     H  log Pf  log P0  log  1  L 2  ................. (11) P0  

Desarrollando la serie:

2

  H   H 1 H  log  1  L 1   L 1   L 1   ....... P0  P0 2  P0  

...............(12)

Despreciando los términos superiores, la ecuación 12 se reduce a:

  H   H log  1  L 1   L 1 ....................(13) P0  P0 

Entonces:

 L H1 ..............(14) P0  H log Pf  log P0  L 2 ...............(15) P0 log P1  log P0 

Reemplazando 14 y 15 en 9 se tiene:

 

VIII.

H1 ................... (16) H1  H2

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL.- Abrir la llave “L” y mediante una perilla de goma insuflar aire lentamente en el botellón hasta que la diferencia de nivel en las ramas del manómetro sea apreciable. - Cerrar la llave “L” y esperar que el liquido se estabilice en el manómetro Medir la altura H1 - Abrir rápidamente la llave “L” y cerrarla después de la primera oscilación de la columna liquida - Esperar que el liquido se estabilice en el manómetro - Medir la altura H2

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- Repetir el mismo procedimiento diez veces.

IX.

MATERIALES .-

En este laboratorio es necesario el uso de los siguientes materiales: 

Botellón



Manómetro con escala



Insuflador de aire



Mangueras



Termómetro



Regla graduada

ANÁLISIS Y TRATAMIENTO DE DATOS.-

X.

CALCULOS Y GRAFICAS Para cada par de valores obtenidos de H1 y H2 calculamos los diferentes gammas siguiendo la siguiente tabla y usando la ecuación:

 

H1 H1  H 2

N

H1 (m)

H2 (m)



1 2 3 4 5 6 7

0.281 0.354 0.353 0.319 0.321 0.290 0.216

0.066 0.091 0.083 0.082 0.073 0.068 0.050

1.31 1.35 1.33 1.35 1.32 1.31 1.30

Con los valores de gamma obtenidos calculamos la media promedio y después encontramos en el error de este para mostrar el resultado de la forma:

 =   E

Donde: 

 

 n

i



9.23  1.32 7

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

E  t  / 2 ( n 1)

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s



n

;

s



 (

i

  )2

n 1

Eγ = 0.11 Sγ = 0.08 γ =1.32 ±0.11 VALIDACION DE LA HIPOTESIS

t calc.=2.72 t de tablas=3.7074 Como el t de calculado es menor que el t de tablas entonces no se rechaza la hipótesis nula. XI.

CONCLUSION.

El resultado hallado por medio de los datos tomados en el experimento no salió lo que se esperaba que era el valor de 1.4, si no que nos dio un valor mas pequeño 1.32.

 A pesar del resultado hallado se pudo ver que la hipótesis se cumple porque el t calculado es menor que el t de tablas lo cual hace validar el experimento es entonces que se pudo haber cometido error sistemático como también error de paralaje al leer las longitudes con la regla ya que un error de lectura también causa una gran varianza en los resultados.  Puede ser también que el aire pudo sufrir un leve calentamiento porque en el aula en el cual se trabajo estuvo un poco caliente ya sea por el calor de la luz solar como también por el calor de cada estudiante en el aula lo cual calentó el ambiente y esto se especifica también en el guía del experimento que para el aire caliente este se aproxima al valor de 1.3. XII.

CUESTIONARIO. Se emplean manómetros de columnas de agua para medir presiones bajar como la que se consigue en el presente experimento y en aplicaciones de aire impulsados por ventiladores centrífugos o en tuberías de distribución de gas domiciliaria ¿Por ejemplo una plg de columna de agua, que porcentaje presión representa? De qué modo influirían las burbujas en el liquido manométrico?. Representa un muy pequeño porcentaje en relación a la presión atmosférica, ahora si hubiese burbujas en el líquido manométrico esto reduciría la presión existente en la botella lo cual cambia todo el experimento.  Porque el vapor de agua que está en el ambiente no es considerado en el experimento.

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Porque en realidad en vapor de agua está en muy pequeñas proporciones y tan solo influiría muy poco en las medidas pero se debería tomar en cuenta.  Si la variable independiente H1 se mantendría ctte. Para todas las medidas las dispersiones de su medida y de H2 serian pequeñas y estos valores se podrían expresar como H1=H1±EH1 y H2=H2±EH2 respectivamente entonces el Eγ tendría que calcularse por propagación, deduzca la ecuación para encontrar el error de medida de gamma. log   log H 1  log  H 1  H 2 

 H 1   H 1  H 2     H1 H1  H 2  H 1 H 1  H 2    H1 H1  H 2

 H H  H 2     1  1 *  H1 H 1  H 2  

 Indique que ley de la termodinámica predice la ocurrencia del proceso C-D del experimento. Es la ley donde el trabajo se hace nulo lo cual da que en calor es igual al cambio de energía interna como se muestra en la primera ley.  El proceso de expansión BC del experimento hace que el aire en el interior del botellón se enfrié, este principio se aplica en los evaporadores de los refrigeradores para absorber calor de los alimentos ¿Qué sucede en los procesos de comprensión adiabática? Sucede lo contrario pues este se comprime y al ocurrir esto aumente su temperatura y esto se aplica al calentar una cierta determinada cosa como en los microondas que son usadas para calentar rápidamente.  ¿Qué medio de propagación de calor permite el aire del interior del botellón ganar calor del exterior? Es el calor por conducción por medio de las paredes del botellón. Y otros factores pero de menor significancia.  Indique que idealizaciones se asumieron en el experimento. El aire usado está completamente seco cuando en realidad esto no es asi sino que existen un pequeño porcentaje de vapor de agua por la constante cambio de estado de los líquidos en especial del agua en el ambiente.  Que error sistemático se comete al emplear la ecuación 12 en vez de la 10 en la determinación de gamma. Univ. Quispe Aguilar Omar Eid GAMMA DEL AIRE

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Puede ser el no tomar en cuenta las características del liquido ya que este puede sufrir una evaporación rápida si fuésemos a usar alcohol entonces afecta las medidas tomadas.  haciendo uso del gamma encontrado en el experimento, presiones registradas calcule la temperatura tc en función de to ¿Qué benéficos se obtendría si pusiéramos un termistor en el interior del botellón? Si ponemos el termistor en el botellón nos darían valores de resistencia en los cuales con la ayuda de una tabla compararíamos y obtenemos la temperatura del aire en su interior y con ayuda de un parámetro compararíamos si el aire esta frio o caliente.  Cuando se incrementa la presión del aire, el vapor de agua presente en el aire tiende a condensarse en cuanto cuando la presión baja en agua evapora a menores temperaturas este fenómeno es facial de recodar para los que vivimos en alturas comente ¿Cómo influiría un manómetro de columna de agua en el presente experimento?¿cómo influiría en vapor de agua que aunque en pequeñas proporciones siempre está en el aire? Como en la paz se obtiene una presión atmosférica menor al del nivel del mar entonces este tiende a evaporarse con más facilidad lo cual hace que pueda haber cierto error pero no demasiado porque tampoco es que se evapora y este cambie estrepitosamente es entonces también que el vapor existente en el aire de alguna manera presenta una cierta presión lo cual estaría marcando el manómetro lo cual afecta un poco el experimento. XIII.

BIBLIOGRAFÍA.



GUIA DE EXPERIMENTOS DE FÍSICA BÁSICA II.



FISICA UNIVERSITARIA

Sears – Zemansky.



FISICA MODERNA

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