INFORME LEY DE BOYLE DE LOS GASES Integrante 1: (Ana Cecilia Carreño) e-mail:
[email protected] Integrante 2: (María Victoria Guevara) e-mail:
[email protected] Integrante 3: (Thatiana Chaparro) e-mail:
[email protected] Integrante 4: (Gisela Segua) e-mail:
[email protected] Integrante 5: (Kharolayn García Guevara) e-mail:
[email protected] FUNDACIÓN UNIVERSITARIA DE SAN GIL - UNISANGIL Facultad de Ciencias Naturales e Ingeniería Ingeniería ambiental Yopal, Casanare
RESUMEN
INTRODUCCION
Resumen — En esta práctica del laboratorio número cinco (5) se puede determinar que el volumen es inversamente proporcional a la presión: si la presión aumenta, el volumen disminuye, si la presión disminuye, el volumen aumenta y la cantidad de gas y temperatura permanecen constantes, ejerciendo así la ley de Boyle.
Los átomos y moléculas, en el estado gaseoso, se comportan como centros puntuales de masa que sólo en el rango de las altas presiones y bajas temperaturas son afectadas por las fuerzas atractivas. Fuera de estos límites, las propiedades físicas de un gas se deben principalmente al movimiento independiente de sus moléculas. Si se considera a un gas contenido en un recipiente, la presión que este ejerce es la fuerza por unidad de área sobre las paredes debida a los impactos elásticos de las moléculas. La determinación de una ecuación de estado de los gases implica inevitablemente la medición de la presión, o fuerza por unidad de área, que un gas ejerce sobre las paredes del recipiente que lo contiene. La presión de los gases comúnmente se expresa en milímetros.
Palabras Claves — presión, volumen, gas, ley de Boyle, temperatura. Abstract - In this practice of laboraty number five is can be determined that the volume is inversely proportional to the pressure: yes the pressure increases, the volume decreases, yes the pressure decreases, the volume increases and the amount of gas and temperature remain constant, thus exercising the law of boyle.
OBJETIVOS Keywords - pressure, volume, gas, Boyle’s law, temperature.
GENERAL
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Identificar el estado de los diferentes tipos de gas que se utilizan en diversos métodos de pruebas para realizar ciertos métodos de resultados que solo consiga el mejoramiento.
masa dada de gas, su volumen se reduce a la mitad. Si el volumen de una masa dada de gas se triplica, la presión se reduce en un tercio.
ESPECÍFICOS:
1 Materiales:
Brindar un patrón para explicar las propiedades de los gases, términos de los movimientos de las partículas y de las fuerzas de atracción que entre estas. Conocer cuáles son las leyes de los gases cuáles son sus fórmulas quienes las crearon entre otras cosas. Analizar si los gases son más beneficiosos o perjuicio para humanidad en la actualidad.
a. Jeringa: Las jeringas son utilizadas para introducir pequeñas cantidades de gases o líquidos en áreas inaccesibles o para tomar muestras de los componentes de dichos lugares. Normalmente se llena introduciendo la agua en el líquido y tirando del embolo.
I MATERIALES
MARCO TEORICO Robert Boyle descubrió en 1162 la relación matemática entre la presión y el volumen de una cantidad fija de gas a Temperatura constante. Según la ley de boyle, el volumen de una masa dada de gas varía en forma inversamente proporcional a la presión cuando la temperatura se mantiene en un valor fijo. La expresión matemática de la ley se escribe: P x V = k (proceso isotérmico) La magnitud de la constante k es función de la cantidad química de gas y de la temperatura. Para dos estados diferentes 1 y 2, la ley implica:
Figura 1: Jeringa
b. Soporte universal: Es una pieza del equipamiento de laboratorio donde se sujetan las pinzas de laboratorio, mediante dobles nueces. Sirve para sujetar tubos de ensayo, buretas, embudos de filtración, decantación, etc0. También se emplea para montar aparatos de destilación y otros equipos similares más complejo.
P1 V1= P2 V2 Es decir, si se explora el comportamiento físico de un gas de acuerdo con la ley de boyle y asumiendo comportamiento ideal, se puede concluir que, a temperatura constante: si se duplica la presión sobre una Figura 2: Soporte universal
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c. Pinzas para refrigerante pequeñas: Sostienen los refrigerantes, congeladores etc.
3. Usted está en esta forma ejerciendo presión sobre el gas de la jeringa. Anote lo ocurrido. 4. Quite el dedo del extremo de la jeringa y empuje hacia el fondo del émbolo tanto como sea posible. Coloque su dedo nuevamente sobre la jeringa y trate de sacar el émbolo.
Figura 3: pinzas para refrigerante pequeñas
d. Tapón de caucho: El tapón de caucho es nuestro producto competitivo ampliamente utilizado en las mangueras, tuberías, tubos de ensayo, frascos de laboratorio, laboratorios médicos, sistemas de cervecería y destilería, Bits de pruebas de campo y otras numerosas funciones de laboratorio y pruebas. Se puede cortar a una longitud exacta para su construcción sólida y comúnmente usado como un tapón de botella.
Figura 5: Ejerciendo presión sobre el gas de jeringa
B. Relación cualitativa entre presión y volumen del gas 1. Realice el montaje empleando una jeringa seca sin colocar todavía ni el émbolo ni libro. Asegúrese de que el extremo de la jeringa penetre completamente en el agujero del tapón de caucho, de tal manera que no se escape el aire cuando se haga presión con el émbolo.
Figura 4: Tapón de caucho
II PROCEDIMIENTO a. Observaciones cualitativas sobre compresibilidad 1. Toma una jeringa de plástico, hale el émbolo hasta la escala de lectura máxima de la jeringa.
Figura 6: Montaje con jeringa, tapón de caucho
2. Obtenga 4 - 5 objetos idénticos o libros que se pueden usar.
2. Tape con un dedo el extremo de la jeringa y trate de tapar el émbolo.
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3. Coloque el émbolo en la escala de lectura máxima.
promedio (en ml) sobre el eje horizontal. Una los puntos y trace la curva más apropiada.
4. Centre con cuidado un libro en la parte superior del émbolo. Lea con la mayor precisión posible y anote el volumen de aire atrapado en la jeringa. Registre la presión en número de libros y el volumen del gas en mililitros. Repita este procedimiento dos veces retirando el libro y reemplazándolo por otro igual.
R/:
5. Coloque otro libro sobre el primero y determine cuidadosamente el volumen 3 veces (no se preocupe si la jeringa no vuelve al volumen original cuando se retiran los libros: esto se debe a fricción entre el émbolo y la jeringa).
Grafica 1. Relación presión (libros) vs volumen (mm)
3. Para cada punto en el gráfico, multiplique el volumen en mililitros por la presión en libros y compare los productos. Anote el resultado en la tabla de cálculos.
6. Continúe en esta forma hasta una presión de cuatro o cinco libros.
4. Basado en sus observaciones, establezca una generalización acerca del efecto de la presión sobre el volumen de los gases a temperatura constante. R/: A temperatura constante, el volumen de una masa fija de un gas es directamente proporcional al inverso de la presión: es decir, cuando se incrementa el volumen, aumenta el inverso de la presión, o lo que es lo mismo disminuye la presión.
Figura 7: presión con 5 libros
III ANALISIS DE RESULTADOS
PARTE II EL INVERSO DEL VOLUMEN 1/V
1. Realiza una gráfica calculando el volumen promedio del gas con cada presión en libros; es decir, el volumen promedio para una presión de un libro, el volumen promedio para una presión de dos libros, etc.
5. Para cada uno de los valores del volumen promedio, encuentre el valor del inverso del volumen, 1/v. Anote estos valores en su tabla de cálculos. PARTE III GRAFICO CONTRA 1/V
2. En un gráfico, dibuje la presión (en libros) sobre el eje vertical y el volumen
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DE
PRESIÓN
6. En el mismo gráfico de la Parte I, use ahora un color diferente para graficar P contra 1/V. Tenga cuidado de que su nueva escala horizontal parte de 1/V = 0 en el eje Y.
9. ¿Cómo se afecta la presión a la densidad de los gases? Explique claramente. R/: Según la Ley de Boyle, el volumen de un gas mantenido a temperatura constante, es inversamente proporcional a la presión. En palabras más claras, a mayor presión menos volumen, y como la densidad es masa entre volumen llegamos a la conclusión de que si la presión aumenta la densidad aumenta.
7. Dibuje la línea recta más apropiada.
10. Sin colocar los libros en el émbolo, ¿cuál es la presión ejercida sobre el gas? R/: La presión ejercida sobre el embolo cuando no se ha colocado objeto alguno sobre él, es igual a la presión ejercida por la atmósfera (1atm =101.325 kPa). 11. ¿Cuántos libros se necesitan para reducir el volumen a la mitad?
Grafica 2. Relación presión (libros) vs inverso de volumen (1/v).
R/: Para reducir el volumen a la mitad se necesitan aproximadamente de tres a cuatro libros. Ya después la muestra gaseosa no se puede comprimir.
8. La línea de este gráfico no pasa por el origen. ¿Por qué? R/: Porque al momento de realizar el experimento ya se tenía un volumen y una presión. El volumen el aire que se mantenía dentro de la jeringa y la presión era la presión atmosférica que ejercía fuerza en ese momento.
12. Analice los dos gráficos y escriba las conclusiones con respecto a PV y a 1/V. R/: - La representación de un punto indica la relación entre las variables, de esto podemos decir que cuando una aumenta, la otra también lo hace. - La grafica con respecto a presión -Inverso de volumen, en su trayecto se muestra una línea con pendiente que va en forma ascendente.
Tabla de Cálculos Presión Volumen Producto Inverso (# de promedio PV del libros) (en ml) volumen (1/V) 1 8.9 8.9 0.11 2 7.7 15.4 0.12 3 7.0 21 0.14 4 6.5 26 0.15 5 5.6 28 0.17
CONCLUSIONES Se puede concluir que la ley de boyle establece que la presión de un gas en un recipiente cerrado es inversamente proporcional al volumen del recipiente, cuando la temperatura
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es constante; al aumentar el volumen, las partículas (átomos o moléculas) del gas tardan más en llegar a las paredes del recipiente y por lo tanto chocan menos veces por unidad de tiempo contra ellas. Esto significa que la presión será menor y a que esta representa la frecuencia de choques del gas contra las paredes. Si la cantidad de gas y la temperatura permanecen constantes, el producto de la presión por el volumen siempre tiene el mismo valor. BIBLIOGRAFIA blogspot, prácticas OCTUBRE (2010)
de
laboratorio
http://es.wikipedia.org/wiki/LeydeboyleMariotte Greiner, Walter, Neise, Ludwig; Stocker, Horst (1997). Thermodynamics and statistical Mechanics, Springer. ISBN03-87-94299-8. Levine, Ira. N (1978). Physical Chemistry University of Brooklyn: Megraw-Hill. http://aprendequimica.blogspot.com/2010/1 0/ley-de-boyle.html
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