PRACTICA 4 FÍSICA II DETERMINACIÓN DEL GAMMA DEL AIRE

FISICA IIPRÁCTICA 4 DETERMINACION DEL GAMMA DEL AIRE PROFESORA: ANA RODRIGUEZ FACULTAD DE CIENCIAS Y HUMANIDADES Nombre: JUAN RAMIREZ Código: 3151104 GAMMA DEL AIRE El coeficiente de dilatación adiabática es la razón entre la capacidad calorífica a presión constante ( ) y la capacidad calorífica a volumen constante ( ). A veces es también conocida como factor de expansión isentrópica y razón de calor específico, y se denota con la expresión (gamma) o incluso (kappa). El símbolo empleado como kappa es el que aparece más frecuentemente en los libros de ingeniería química antiguos y es por esta razón por la que se deduce que originariamente se empleaba este. donde el valor de es el capacidad calorífica o capacidad calorífica específica de un gas, los sufijos y se refieren a las condiciones de presión constante y de volumen constante respectivamente. P = Po + mg/A dV = yA dP= F/A Donde: P = presión del sistema Po = Presion atmosférica OBJETIVOS   Calcular la razón de las capacidades caloríficas del aire a presión y volumen constante. Verificar experimentalmente la existencia del empuje o presión tanto interna como la ejercida por el compresor. MATERIALES Determine con la ayuda de un cronometro la frecuencia para 50 oscilaciones. después se conecta el Erlenmeyer con el balón utilizando para este fin la llave de paso con las dos mangueras de latex. tome el piston y con ayuda de una balanza mida su masa de volumen m. Calcule el promedio. estos dispositivos deben estar vacío. para que comience a oscilar tape la muesca teniendo cuidado que el pistón no vaya a salir del tubo. Adentro del tubo se debe encontrar el pistón.- Bomba de acuario (compresor) Erlenmeyer Llave de paso Manguera de latex Balón con desprendimiento lateral Pistón (cuerpo oscilante) Tubo de precisión Cronometro Pinzas Soporte universal MONTAJE Primero que todo se conecta el compresor al recipiente de almacenamiento con ayuda de las mangueras y el tapón. Para hallar el volumen del sistema tome el conjunto del balón y tubo de precisión y determine su masa. Cierre la llave de paso durante aproximadamente 45 segundos con el fin de que el Erlenmeyer contenga la suficiente cantidad de aire. Después llénelos de agua hasta la altura de la muesca en el tubo de . El pistón debe estar estático en ese punto. regule la presión. Cuando el pistón de encuentre en la parte de arriba del tubo descubra la muesca. para evitar que haya perdida de presión por escapes se debe utilizar glicerina en las diferentes conexiones. nótese que el pistón comienza a ascender y se ubica en la mitad del tubo de precisión donde hay una pequeña muesca. En el soporte universal se sujeta el balón con ayuda de las pinzas. el tubo de precisión se coloca en la parte superior del balón teniendo cuidado que no queden escapes. el pistón bajara y cuando llegue a la mitad del tubo comenzara a oscilar. limpios y secos. Desmonte con cuidado el equipo. Si no lo hace repite los pasos 4 y 5. PROCEDIMIENTO Después de tener listo el montaje se puede proceder a hacer la práctica siguiendo las siguientes instrucciones: - - Conecte a la corriente eléctrica el compresor. Con cuidado abra la llave de paso. 68 cm m = 7.5 cm A = π ( 0.- precisión.5)² V = (0.785 cm² V = 72. El resultado divídalo por la densidad del agua. Utilice la fórmula para hallar la presión del sistema.785 cm²) A = 0.4 cm (21cm) r = 0.7)² V = (1. Por ultimo reemplace en la fórmula del gamma los valores obtenidos y calcule el gamma del aire. PROCEDIMIENTOS Numero de oscilacione s 50 Tiemp o Period o 19.326 cm³ A = π ( 0.25 cm³     V=AL A = 1.00796 kg  Manguera:  L = 92 cm (92cm) r = 0.5393 cm²   Periodo promedio = 0.452 cm² = 1.7 cm Tubo de precisión: L = 21 cm = 1.3935 seg V balon = 250 cm³ V Erlenmeyer = 300 cm³ . péselo nuevamente y reste los dos pesos.452 x 10ˆ-4 m² A = π ( 0.3456 seg 50 50 ø = 1.3878 seg 0.96 g = 0.5393 cm²) V = 32.539 x10ˆ-4 m² Piston:  Ø = 1.3948 seg 0.68)² A = 1.365 cm r = 0.74 seg 19.78 seg 0. Con la ayuda de un calibrador mida el diámetro interno del tubo de precisión.39 seg 19. 5 Pa    P sist = Po + mg/A  P sist = (74660. la presión atmosférica que actúa sobre el pistón.74 Pa    γ = 4π²mV A²Pт²  γ = 4π²(0.3935 seg)  γ = 2. la masa del pistón.25 cm³  V sistema = 6.545x 10ˆ-4 cm³) (1. .539 x10ˆ-4 m²)(75197. V sistema = 32.326 cm³ + 300 cm³ + 250 cm³ + 72.5 Pa) + (0.5539  γ = 4.00796 kg)(9.545x 10ˆ-4 cm³  P atm = (560 mmHg/ 720 mmHg) 101325 Pa  P atm = 74660.452 x 10ˆ-4 m²)   P sist = 75197.51646*10ˆ-5     ANALISIS DE RESULTADOS   Para este sistema se tiene en cuenta la presión del sistema. el volumen total del sistema y el área del tubo utilizado además del periodo de las oscilaciones del pistón.74 Pa)(0.056754*10ˆ-4 4.00796 kg)(6. proporcionada por el aire que sale de la válvula.8 m/s²)/(1. 4.403) * 100 (1. es decir se toma en cuenta el valor de la presión en Bogotá 560 mmHg y la temperatura del laboratori. de acuerdo con esto se denota la variación obtenida en el resultado comparado con el valor teórico que es del 1. La principal causa de la variación en el resultado experimental con el valor teórico del gamma es que las condiciones ambientales del laboratorio afectan en el cálculo de los resultados. y este al ser un gas diatónico posee este valor de .   (4. reemplazando en la formula todos los datos calculados se obtuvo que el coeficiente del aire es de 4.51646*10ˆ-5) .99%    3.     PREGUNTAS ADICIONALES 1. Porcentaje de error gamma del aire.51646*10ˆ-5 teniendo en cuenta que las condiciones atmosféricas no son las ideales. También influye el hecho de que . Gamma del aire: análisis dimensional     γ = Cp / Cv =[T/T] γ = Cp / Cv = [ (° C / ( ºC ) ] γ =°C   2.(1.  En la tabla se registran los tiempos y periodos para los 3 experimentos realizados.403)   Porcentaje de error = 9. principalmente en la variación de la presión atmosférica que afecta el sistema. debido a que el aire en su mayoría está compuesto de nitrógeno molecular N2. de aquí con la anterior formula y al despejar se puede obtener este coeficiente gama del aire. M. 2003 Transformacion adiabatica http://acer. Anthony J.forestales.   CONCLUSIONES  El gama resulta ser la razón entre las capacidades caloríficas del aire teniendo en cuenta un volumen y presión constante   Durante el experimento el tubo usado tenía una pequeña abertura a un lado. W.el sistema tenía variaciones de forma en sus partes las cuales no fueron posibles de medir y se tomó una aproximación de la medida total de las partes. Reverté. Wilson. J.upm. Buffa. Ed. “Física”. debido al cambio de presión interna que se le ocasiona al sistema. y Sternheim.         BIBLIOGRAFIA Kane. 2000 Jerry D.html .. cuando se tapa este orificio el pistón sale despedido. Pearson Educación.es/basicas/udfisica/asignaturas/fisica/termo1p/ primerpadiab. M.