Determinacion de La Constante Adiabatica Del Aire

DETERMINACION DE LACONSTANTE ADIABATICA DEL AIRE 1. OBJETIVOS 1.1  Determinar el valor de la constante adiabática. 1.2   Objetivo general Objetivo especifico Encontrar el valor de la constante adiabática para el aire por el método de Clement y Desormes. Encontrar el porcentaje de error de la constante adiabática del aire a partir del valor experimental encontrado en laboratorio con el valor teórico. 2. FUNDAMENTO TEORICO 2.1 Sistemas Isotérmicos  Se denomina también proceso isotérmico o proceso isotermo a la evolución reversible de un sistema termodinámico que transcurre a temperatura constante. La compresión o la expansión de un gas ideal en contacto permanente con un termostato es un ejemplo de proceso isotermo.  La expansión isoterma de un gas ideal puede llevarse a cabo colocando el gas en contacto térmico con otro sistema de capacidad calorífica muy grande y a la misma temperatura que el gas; este otro sistema se conoce como foco caliente. De esta manera, el calor se transfiere muy lentamente, permitiendo que el gas se expanda realizando trabajo. Como la energía interna de un gas ideal sólo depende de la temperatura y ésta permanece constante en la expansión isoterma, el calor tomado del foco es igual al trabajo realizado por el gas: Q = W. 2  El calor a presión constante. QV. QP intercambiado por un sistema es igual a la variación de su entalpía. ya que su magnitud depende de la cantidad de material en el objeto.2. Un proceso adiabático que es además reversible se conoce como proceso isentrópico.5  Sistemas isocoricos El calor a volumen constante. por ejemplo. ∆H.4  Sistemas isobáricos Capacidad calorífica Es razón de la cantidad de energía calorífica transferida a un cuerpo en un proceso cualquiera por su cambio de temperatura correspondiente. un fluido que realiza un trabajo) no intercambia calor con su entorno. QP=(U+PV)-(U0+PV0)=H-H0=∆H 2. Es una propiedad extensiva.3   Sistemas adiabáticos En termodinámica se designa como proceso adiabático a aquel en el cual el sistema (generalmente. en el que tiene lugar la máxima transferencia de calor. la capacidad calorífica . se denomina como proceso isotérmico 2. ∆U=QV 2. intercambiado por un sistema es igual a la variación de su energía interna. ∆U. causando que la temperatura permanezca constante. El extremo opuesto. un gas tendrá una temperatura de inversión de Joule-Thompson (Kelvin). y además depende de la temperatura y posiblemente de la presión. de masa. En la mayoría de los gases. la expansión del gas causa un enfriamiento. El incremento de temperatura (ΔT) con respecto al incremento de presión (Δp) en un proceso de Joule-Thomson es el coeficiente de Joule-Thomson. usando el SI es la energía necesaria para elevar en un 1 K la temperatura de 1 Kg. de la cual depende. 2. DESARROLLO EXPERIMENTAL . mucho mayor que la temperatura ambiental. por lo que es representativa de cada sustancia.  Esta expresión se puede encontrar también escrita de la siguiente forma:  El valor de μJT depende del gas específico. sobre la cual al expandirse el gas causa un aumento de temperatura. la capacidad calorífica es característica de un objeto en particular. mientras que la capacidad calorífica. a presión atmosférica esta temperatura es bastante alta. Para gases reales esto será igual a cero en un mismo punto llamado punto de inversión y la temperatura de inversión Joule-Thomson es aquella donde el signo del coeficiente cambia. Al ser una propiedad extensiva.6 Calor especifico  Es la energía necesaria para incrementar en una unidad de temperatura una cantidad de sustancia. Se la representa por lo general con la letra c.7 Experimento de Joule Thomson  Para una presión constante (fijada previamente). 3. y por ello la mayoría de los gases se enfrían al expandirse. 2. y por debajo.del agua de una piscina olímpica será mayor que la de de una cucharadita. es una propiedad extensiva y es representativa de cada cuerpo particular. tanto como la temperatura y la presión del gas antes de la expansión o compresión.  El calor específico es pues una propiedad intensiva. MATERIALES Y REACTIVOS 4.1   Materiales Botellón con mangueras. Abrir la llave súbitamente dejando que la presión descienda hasta igualar la presión atmosférica P2. Durante la expansión virtualmente adiabática el aire se enfría. Manómetro 5. e inmediatamente cerrarla. por lo que se debe dejar que este alcance la temperatura inicial. Anotar la presión P1.1        Método de Clement y Desormes Introducir aire a un botellón provisto d dos llaves. 4. Cerrar la llave cuando el aire introducido genere una presión mayor a la presión atmosférica. Dejar que el aire inyectado alcance la temperatura ambiente lo cual se refleja en la constancia de la lectura manométrica. Anotar la presión P3. conectado a un manómetro de agua. Repetir la lectura 6 veces. ESQUEMA DEL EQUIPO .3. 6. CALCULOS Y RESULATADOS . 2 Conclusiones.wikipedia.987 para un cierto gas X la lectura final indicaba una presión de 0.Se logro observar como el aire introducido por la manguera generaba una presión y hacia que el agua del manómetro se desplace y para que mantenga constante se cerro la manguera. Si la presión atmosférica era de 749 HPa.. además después se lo soltaba hasta que se nivele y luego se lo cerraba nuevamente y se vio que había un pequeño desplazamiento debido a que en la manguera había aire todavía.325 bares manometrito.1 Observaciones. así como su porcentaje de error por lo cual este no fue muy grande. CUESTIONARIO 1. Mediante el método de Clement Desormes se obtuvo un valor experimental de la constante adiabática γ=0. BIBLIOGRAFIA   http://es. 7. Calcule la presión inicial en el botellón ..org/wiki/Proceso_isot%C3%A9rmico" Fisicoquímica de Castellan 9. 8.7. así dándonos a entender que no hubo mucha falla en el calculo pero aun así existe una pequeña variación entre el valor teórico con el experimental. CONCLUSIONES Y OBSERVACIONES 7.Se llega a concluir que mediante los cálculos experimentales determinamos la constante adiabática del aire. 7 atm. durante el proceso de conexión por error la manguera de conexión se suelta dejando salir CO2.2. asumiendo que se esta a nivel del mar. encuentre una aproximación de su constante adiabática. . cuando cierran la válvula se ve un descenso en la presión del gas a 1. Una empresa de comercialización de hielo seco requiere el CO2 como gas licuado con una presión máxima de 2 atm. Calcular la temperatura en la etapa 2 luego de la expansión ΔE. ΔH y el trabajo total del ciclo. cuando este gas se expande irreversiblemente de forma adiabática hasta 4/3 mas de su volumen inicial. 4. 2 moles de nitrógeno se encuentran a 3 atm de presión y 25ºC. .3. Deducir la expresión (P1/P2)= (P1/P3) a partir de la primera ley de la termodinámica. luego se calienta isocoricamente hasta su temperatura inicial. Cp y R además considerando los cambios que se producen en una expansión adiabática. para luego someterse a una compresión isotérmica hasta su volumen inicial. la relación que existe entre Cv. b) Volumen constante.5. . 10 moles de un gas elevan su temperatura desde 0ºC hasta 87ºC. Si la constante adiabática del gas es de 1.31. Calcular cual es el calor necesario para que este proceso tenga lugar a: a) Presión constante.