INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS DEPARTAMENTO DE FORMACIÓN BÁSICA ACADEMIA DE FISICOQUÍMICA BÁSICA LABORATORIO DE TERMODINÁMICA BÁSICA PRÁCTICA #3: DETERMINACIÓN DE LA CONSTANTE UNIVERSAL DE LOS GASES IDEALES JACOBO LOPEZ MARCO ANTONIO HERNÁNDEZ CANSECO JOSÉ ANDRÉS MACÍAS PEÑALOZA MARCO OSVALDO GRUPO: 1IV7 EQUIPO 2 PROF: FROYLAN FABILA GUTIERREZ FECHA DE ENTREGA: 22/Septiembre/2014 . volumen y temperatura para calcular el valor de la constante universal de los gases ideales (R) y transformarlo a diferentes unidades. 3 Determinación de la constante universal de los gases ideales Objetivo: Por medio de un experimento el estudiante obtendrá datos de presión.Práctica No. 20049082 3 0.61 cm 24 °C Tabla No 1 Datos adicionales Altura barométrica en la Ciudad de México h barom= 0.TABLA DE DATOS EXPERIMENTALES Diámetro interno del vaso de precipitados Profundidad del vaso de precipitados Temperatura ambiente (di) en cm (hvaso) en cm (tamb) en °C 6.901186399x1 0-4 297.0821458639 1 % de variación 81.200490823 Tabla No 3 .09770764 2 1.55 cm 8.15561 8 % de variación 1.84 g/mol Aceleración debida a la gravedad en la Cd.21458639 1 % de variación 1.19236520 4 1.10723052 9 1528.6122159 7 % de variación 1.78 m/s2 Valores de referencia de la constante universal de los gases ideales (R exacta) a diferentes unidades ¯ *Cálculos de la página a la TABLAS DE RESULTADOS ρ Hg Pbarom 3 r Vvaso 3 Tamb maire naire (kg/m ) (Pa) (cm) (m ) (K) (g) (mol) 13536.11393271 5 10.2045268 9 x10-3 Tabla No 2 Rcalculada ( ) Rcalculada ( ¯ ) Rcalculada ( ) Rcalculada ( ) Rcalculada ( ) Rcalculada ( ) 8. De México glocal =9.265458555 5 9.585 m de Hg Densidad del aire ρ aire= 915 g/m3 Masa molar del aire M aire= 28.9104 3 3.96381221 9 % de variación 1.0716643 5 % de variación 1.1 5 0.068 8 77443.27 5 2. y sabiendo que ρ= m/V. el volumen de un gas es directamente proporcional a su temperatura (V=RT). ¿En función de qué magnitudes se expresa la constante universal de los gases ideales? En función de la presión por el volumen entre la temperatura por la cantidad de sustancia 6. a mayor temperatura. Comenta los valores del porcentaje de variación de R ¿Son iguales? Si. Los valores de la constante R en diferentes unidades ¿Son equivalentes? ¿Por qué? A pesar de que los números son diferentes. son muy semejantes entre sí. que quiere decir que la densidad de un gas va a ser inversamente proporcional a la temperatura en la que se encuentre. Explica por qué la densidad es función de la temperatura Según la ley de Charles. se daría a entender que uno de esos valores fue calculado de forma errónea. era necesario que ese dato estuviera en metros de Hg para poder obtener la unidad respectiva de la presión: [(kg/m3)(m/s2)(m)] = [(N/m3)(m)] = [N/m2] = [Pa] 3. ya que no hay un instrumento que mida de manera precisa el volumen de cualquier objeto 4. así como los valores de R. 5. Los factores de conversión que se usaron de referencia se encuentran en una tabla anexa al principio del Manual de Prácticas de Laboratorio de termodinámica Básica . Si son diferentes ¿Qué significa? Si llegasen a haber variaciones significativas en los decimales. ¿Por qué se dice que el cálculo del volumen es una medición indirecta? Porque para obtener este valor es necesario el uso de una fórmula. se puede deducir que ρ=m/(RT). como se aprecia en la tabla número 3 7. puesto que ya se tiene un valor de referencia establecido y considerado como válido 8.CUESTIONARIO 1. explicada en la fundamentación teórica de la práctica. Explica por qué la altura barométrica debe transformarse a metros en el cálculo que hiciste de la presión barométrica Debido a que las unidades de los otros dos valores del cálculo (ρHg y glocal) contienen metros. con variaciones mínimas en los decimales. por lo tanto. o incluso. menos denso será el gas y viceversa 2. Explica el concepto de masa molar La masa molar es la cantidad teórica de gramos totales de la sumatoria de la masa atómica de cada uno de los elementos conformados en el compuesto por cada mol del mismo. ya que. se utilizaron factores de conversión definidos y considerados como válidos. se puede afirmar que son equivalentes. él demostró que a masa y presión constantes. como se muestran en los cálculos. en las unidades. pueden ser diferentes a los que se tomaron como base para realizar la medida original de la variable R. Antes de mencionar los últimos puntos relacionados a esta practica. y la aceleración gravitacional en la Ciudad de México. sin embargo y como se mencionó antes.2-1. el valor de la constante universal de los gases ideales. A partir de esta definicion y en base a la experimentación. estableciendo esencialmente una relación entre la energía. logrando así el objetivo establecido para esta sesión.CONCLUSIONES En base a la experimentación y los cálculos realizados durante la práctica. Uno de los factores que se podrían tomar en cuenta para que el valor de la constante difiera en la experimentación respecto al valor establecido es que los datos adicionales. cálculos y observaciones (teórico-analitico) realizados durante la práctica. esta variación es mínima (del 1. se pudo . que corresponden a la altura barométrica. densidad del aire. se pudo determinar y comprobar. con cierto porcentaje de variación. la temperatura y la cantidad de materia.09 %). debemos responder a una pregunta básica: ¿ Qué es la constante universal de los gases ideales? La constante universal de los gases ideales es una constante física que relaciona entre sí diversas funciones de estado termodinámico. así como su equivalencia en otras unidades. por lo que no deben suponer grandes problemas para ya no considerar como “universal” este valor determinado. se tomaron ciertas condiciones las cuales . son propias de la ciudad de México y que fueron las premisas para los calculos. No existen fuerzas de atracción o repulsión entre las partículas del gas. Una manera de representar u observar los distintos errores. Estas condiciones son a altura barométrica . Sin embargo para sustentar este valor calculado. aunado a esto. hacer referencia con distintas unidades de medicion. Estas dos concluciones son obtenidas gracias la expliacion ofrecida por el profesor Frylan y a los datos estudiados. la aceleración debida a la gravedad y la temperatura. podemos decir que la constante Universal encontrada con respecto a la exacta . Las dos conlcuciones que se anotan acontianuacion son: El volumen de las partículas de gas se considera muy pequeño (despreciable) comparado con el volumen que ocupa el gas. tiene un margen porcentual de variación con respecto al valor de referencia considerado como exacto. es decir .determinar y comparar que el valor calculado de la constante universal de los gases ideales.102783181%. Tomando esto en cuenta es posible que nuestra constante encontrada difiera een un error minimo con respecto al valor establecidoo exacto. tiene un margen de error mínimo con numero indicado de 0. . no sin antes olvidar los factores secundarios que coayudan a reducir de manera considerable el error variacional (véase los cálculos). es por medio de conversiones.