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EXPERIMENTO LEY DE GAY-LUSSAC (GASES IDEALES) Aline Michelle Carrillo Torres, Carlos Ibrahim Torres Moreno, Elder de la Cruz Estrada. PROF. Esveidi Montserrat Valdovinos García División Académica Multidisciplinaria de Jalpa de Méndez, Universidad Juárez Autónoma de Tabasco 13 de Abril de 2021 1. Introducción GASES IDEALES Los gases ideales es una simplificación de los gases reales que se realiza para estudiarlos de manera más sencilla. En sí es un gas hipotético que considera: • Formado por partículas puntuales sin efectos electromagnéticos. • Las colisiones entre las moléculas y entre las moléculas y las paredes es de tipo elástica, es decir, se conserva el momento y la energía cinética. • La energía cinética es directamente proporcional a la temperatura. • Los gases se aproximan a un gas ideal cuando son un gas mono atómico, está a presión y temperatura ambiente. La ecuación de gas ideal se condensa en la ley de Charles, ley de Gay-Lussac, ley de Boyle y la ley de Avogadro. Figura 1. (Ecuación de los gases ideales) LEY DE GAY-LUSSAC En esta práctica trabajaremos con la ley de gay-lussac, la cual fue enunciada por Joseph Louis Gay-Lussac a principios de 1800. Joseph Louis Gay-Lussac, a comienzos del siglo XIX, estudió cómo varía la presión de un gas al modificar su temperatura, manteniendo constante el volumen. De esta forma observó que la presión y la temperatura son magnitudes directamente proporcionales; el cociente P/T permanece constante para un mismo volumen. Es decir: Si aumentamos la temperatura, aumentará la presión. Si disminuimos la temperatura, disminuirá la presión. Figura 2. (Ejemplo de ley de Gay-Lussac. Aumento de temperatura-presión) Figura2.5. (Ecuación de ley de Gay-Lussac) 2.OBJETIVOS De esta practica esperamos recibir los resultados esperados al realizar el experimento a continuación, ya que nos ayudará a comprender lo que establece la ley de Gay- Lussec de manera visual y experimental. Así como aprender más sobre cómo se comportaría un gas ideal. 2.1 MÉTODOS Como primer paso calentamos en un recipiente un poco de agua y dejamos hasta que alcance cierta temperatura alta. Después, en una botella (de preferencia de plástico, ya que la transferencia de calor es rápida) sustituimos a la tapa de respectiva botella, con un globo (Figura 3). Figura 3. (Botella con globo en la parte superior) Ya teniendo la botella con el globo sujeto a la boca de la botella, la introducimos en el agua caliente. Segundos después se observó como el globo se llenó de aire (nuestro gas en práctica), y al final se disparó de la botella, volando y cayendo así en dirección aleatoria. 3. Resultados La botella, que poseía un globo en su parte superior, al entrar en contacto con las altas temperaturas de calor que poseía el agua, sufrió un cambio de temperatura y de presión, directamente proporcionales tal y como establece la ley de Gay-Lussec (Figura 2.5) . Figura 3. (Momento exacto de la expulsión del globo) Las moléculas del gas dentro de la botella, al haber un aumento de temperatura, comenzaron a moverse con mayor rapidez causando entre ellas y las paredes de la botella choques cada vez más repentinos y así es como aumentó su presión. Seguidamente que la presión aumentó, el volumen de la botella se mantuvo constante, sin embargo, los choques y la rapidez de las moléculas causaron la expulsión del globo (Figura 3). 4. Discusión Se puede decir que la botella empezó con una presión y una temperatura inicial a cantidades ambientales, pero al entrar en contacto con el agua caliente, sus propiedades en temperatura y presión cambiaron. Así podríamos decir que el estado inicial será proporcional al estado final de la botella, aclarando que esto será a un volumen que estará siempre constante. (Figura 2.5). 5. Conclusión Con esta práctica, aprendimos una de las 4 leyes que componen a los gases ideales, con un simple pero efectivo experimento pudimos tener un mejor conocimiento y entendimiento sobre que establece la ley de Gay-Lussac. Así también nos familiarizamos con conceptos nuevos en la materia de Fisicoquímica y lo más importante despertamos nuestros intereses sobre el tema gracias a la percepción visual que nos brindó este experimento. Referencias 1. Leyes de los gases. Educaplus.org. (2021). Retrieved 10 April 2021, from https://www.educaplus.org/gases/ley_gaylus sac.html. 2. Leyes de los gases (III): Ley de Gay-Lussac | Quimitube. Quimitube.com. (2021). Retrieved 10 April 2021, from https://www.quimitube.com/leyes-de-los- gases-iii-ley-de-gay-lussac/. 3. Ley de los gases ideales. Física de nivel básico, nada complejo.. (2021). Retrieved 10 April 2021, from https://www.fisic.ch/contenidos/termodin%C 3%A1mica/ley-de-los-gases-ideales/. EXPERIMENTO LEY DE CHARLES (GASES IDEALES) Aline Michelle Carrillo Torres, Carlos Ibrahim Torres Moreno, Elder de la Cruz Estrada. PROF. Esveidi Montserrat Valdovinos García División Académica Multidisciplinaria de Jalpa de Méndez, Universidad Juárez Autónoma de Tabasco 13 de Abril de 2021 1. Introducción GASES IDEALES Los gases ideales es una simplificación de los gases reales que se realiza para estudiarlos de manera más sencilla. En sí es un gas hipotético que considera: • Formado por partículas puntuales sin efectos electromagnéticos. • Las colisiones entre las moléculas y entre las moléculas y las paredes es de tipo elástica, es decir, se conserva el momento y la energía cinética. • La energía cinética es directamente proporcional a la temperatura. • Los gases se aproximan a un gas ideal cuando son un gas mono atómico, está a presión y temperatura ambiente. La ecuación de gas ideal se condensa en la ley de Charles, ley de Gay-Lussac, ley de Boyle y la ley de Avogadro. Figura 1. (Ecuación de los gases ideales) LEY DE CHARLES En esta segunda práctica trabajaremos con la de Charles. En 1787, Jack Charles estudió por primera vez la relación entre el volumen y la temperatura de una muestra de gas a presión constante y observó que cuando se aumentaba la temperatura el volumen del gas también aumentaba y que al enfriar el volumen disminuía Textualmente, la ley afirma que: El volumen de un gas es directamente proporcional a la temperatura del gas. En otras palabras: Si aumenta la temperatura aplicada al gas, el volumen del gas aumenta. Si disminuye la temperatura aplicada al gas, el volumen del gas disminuye. Matemáticamente podemos expresarlo así: Figura 2. (Ley de Charles) Figura 2.5 (Ley de Charles) 2.1 OBJETIVOS Esperamos extraer el mayor conocimiento en esta practica a cerca de la ley de Charles y su relación con la ley de los gases ideales, así como entender el por qué de este suceso de relación entre temperatura y volumen. Al igual que esperamos obtener los resultados esperados en la realización del experimento y sobre todo entender el suceso dado por la ley de Charles con lis gases ideales. 2.MÉTODOS Inicialmente en un recipiente con 1/3 de agua y una vela en el centro, encendemos la vela y estando encendida colocamos un frasco de manera invertida, de modo que, la vela se encuentre dentro del frasco recipiente. Figura 3. (Experimento) Esperamos unos segundos y podemos observar como el agua asciende por las paredes del frasco. Después al terminarse el oxigeno en el frasco, la llama de la vela se apaga y el agua desciende de nuevo a su antiguo volumen. 3. Resultados Cuando encendimos la vela y encerramos el gas, aumentamos su temperatura y como nos indicó el principio de la Ley de Charles, al aumentar su temperatura, el volumen aumentó igual de manera proporcional. Entonces,podemos decir que pasamos de una temperatura y volumen inicial, a uno final. Figura 3. (Momento exacto del aumento de temperatura y volumen) 4. Discusión Al encerrar el gas (en este caso aire puro) y mantenerlo con la vela encendida, aumentamos su temperatura haciendo que las moléculas del gas se movieran con mayor rapidez y chocando con las paredes de manera igual más rápida. Esto produce un aumento de presión (un instante) y hace que el volumen dentro del frasco aumente. Dejando en claro que la Ley de Charles nos dice que la presión y la cantidad de gas deben permanecer constantes. (Figura 2.5) Después, al terminarse el oxigeno en el frasco, la llama se apaga y con ella la temperatura disminuirá. Pasando esto, el volumen también lo hará, tal y como establece la ley de Charles. 5. Conclusión Con esta práctica, aprendimos una de las 4 leyes que componen a los gases ideales, con un simple pero efectivo experimento pudimos tener un mejor conocimiento y entendimiento sobre que establece la ley de Charles. Así también nos familiarizamos con conceptos nuevos en la materia de Fisicoquímica de Hidrocarburos y lo más importante despertamos nuestros intereses sobre el tema gracias a la percepción visual que nos brindó este experimento. Concluimos con que ha sido de suma importancia realizar estas actividades para poder avanzar en nuestros conocimientos en la materia y en la carrera en general. Referencias 4. Leyes de los gases. Educaplus.org. (2021). Retrieved 10 April 2021, from https://www.educaplus.org/gases/ley_deCha rles.html. 5. Leyes de los gases (III): Ley de Charles | Quimitube. Quimitube.com. (2021). Retrieved 10 April 2021, from https://www.quimitube.com/leyes-de-los- gases-iii-ley-de-leyde-Charles/. 6. Ley de los gases ideales. Física de nivel básico, nada complejo.. (2021). Retrieved 10 April 2021, from https://www.fisic.ch/contenidos/termodin%C 3%A1mica/ley-de-los-gases-ideales/. ALINE MICHELLE CARRILLO TORRES ELDER DE LA CRUZ ESTRADA CARLOS IBRAHIM TORRES MORENO
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