DOC-20230124-WA0001

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El alumno determinara con los datos obtenidos en el laboratorio de trabajo 
desarrollado en un proceso termodinámico. 
 1 vaso de precipitados de 250 cm3. 
 1 Termómetro. 
 1 Pinzas para vaso. 
 1 Mechero, anillo y tela c/asbesto. 
 1 Jeringa de plástico graduada de 20 cm3. 
 1 Pesa de plomo grande. 
Aire (N2, O2, CO2, Ne, He, Kr, H2, Xe, Rn, H2O, N2O, CH4, etc. 
 PCDMX:585 mmHg. 
 Mémbolo:8 g. 
 Dint:1.82 cm. 
 760 mmHg:1.013x106 dinas/cm2. 
 1 cal:41.3 atmcm3. 
 
 
 
 
 
 
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La termodinámica es la parte de la física que estudia las transferencias de calor, la 
conversión de la energía y la capacidad de los sistemas para producir trabajo. Las leyes de 
la termodinámica explican los comportamientos globales de los sistemas macroscópicos en 
situaciones de equilibrio. 
Tiene las siguientes características: 
 Se aplica al estudio de sistemas que contienen muchas partículas y no al estudio de 
moléculas, átomos o partículas subatómicas. 
 Estudia el sistema en situaciones de equilibrio, que son aquellas a las que sistema 
tiende a evolucionar y caracterizadas porque en ellas todas las propiedades del 
sistema quedan determinadas por factores intrínsecos y no por influencias externas 
previamente aplicadas. 
 Sus postulados son indemostrables, están basados en las experiencias y no en 
razonamientos teóricos. 
La materia está compuesta por diferentes partículas que se mueven de manera 
desordenada. De acuerdo con la definición de termodinámica, esta ciencia no estudia el 
comportamiento de cada partícula, sino que estudia el comportamiento global de todas 
estas partículas. 
Los principios de la termodinámica regulan las transformaciones relacionadas con el calor, 
su progreso y sus límites. Realmente, son axiomas reales basados en la experiencia en la 
que se basa toda la teoría. 
En concreto, se pueden distinguir tres principios básicos, más un principio de "cero". 
La ley cero afirma que cuando dos sistemas que interactúan están en equilibrio térmico, 
comparten algunas propiedades, que pueden medirse dándoles un valor numérico preciso. 
En consecuencia, cuando dos sistemas están en equilibrio térmico con un tercero, están en 
equilibrio entre sí y la propiedad compartida es la temperatura. 
La primera ley afirma que cuando dos cuerpos a diferente temperatura están en contacto, 
se produce una transferencia de calor hasta un estado de equilibrio. En este nuevo estado, 
las temperaturas de los dos cuerpos son iguales. 
El primer principio es el principio de la conservación de la energía que dice que la energía 
no se crea ni se destruye; únicamente se transforma. 
La segunda ley establece que la transferencia de energía calorífica siempre va del cuerpo 
caliente al cuerpo frío. 
 
https://solar-energia.net/termodinamica/leyes-de-la-termodinamica
https://solar-energia.net/termodinamica/propiedades-termodinamicas/calor
https://solar-energia.net/termodinamica/sistema-termodinamico/estado-termodinamico#estado-de-equilibrio-termodinamico
https://solar-energia.net/termodinamica/propiedades-termodinamicas/calor/transferencia-de-calor
https://solar-energia.net/termodinamica/sistema-termodinamico/estado-termodinamico
https://solar-energia.net/termodinamica/propiedades-termodinamicas/temperatura
https://solar-energia.net/termodinamica/propiedades-termodinamicas/energia-termica
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La tercera ley indica que es imposible alcanzar el cero absoluto con un número finito de 
transformaciones y proporciona una definición precisa de la magnitud llamada entropía. 
Adicionalmente, la tercera ley también establece que la entropía para un sólido 
perfectamente cristalino, a la temperatura de 0 kelvin es igual a 0. 
Todas estas conversiones se realizan dentro de los límites de las leyes de la 
termodinámica. 
 La energía del universo es constante: primera ley de la termodinámica. 
 En cualquier proceso espontáneo, siempre hay un aumento en la entropía del 
universo: segunda ley de la termodinámica. 
 La entropía de un cristal perfecto (bien ordenado) a 0 Kelvin es cero: tercera ley de 
la termodinámica. 
 La termodinámica química implica no sólo mediciones de laboratorio de 
varias propiedades termodinámicas, sino también la aplicación de métodos 
matemáticos para el estudio de preguntas químicas y la espontaneidad de los 
procesos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
https://solar-energia.net/termodinamica/propiedades-termodinamicas/temperatura/kelvin
https://solar-energia.net/termodinamica/leyes-de-la-termodinamica
https://solar-energia.net/termodinamica/leyes-de-la-termodinamica
https://solar-energia.net/termodinamica/leyes-de-la-termodinamica/primera-ley-termodinamica
https://solar-energia.net/termodinamica/propiedades-termodinamicas/entropia
https://solar-energia.net/termodinamica/leyes-de-la-termodinamica/segunda-ley-termodinamica
https://solar-energia.net/termodinamica/propiedades-termodinamicas/temperatura/kelvin
https://solar-energia.net/termodinamica/leyes-de-la-termodinamica/tercera-ley-termodinamica
https://solar-energia.net/termodinamica/leyes-de-la-termodinamica/tercera-ley-termodinamica
https://solar-energia.net/termodinamica/propiedades-termodinamicas
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1. Montamos la jeringa (sin la pesa de plomo y anotamos el volumen inicial (V0). 
2. Después pusimos encima de la jeringa el émbolo la pesa de plomo y presionamos 
para después obtener el volumen uno (V1). 
3. Y después quitamos la pesa y anotamos un nuevo volumen. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1. Montamos la jeringa nuevamente. 
2. Presionamos ligeramente el émbolo y tomamos la temperatura ambiente del agua. 
3. Después calentamos el agua hasta 60°C, y después presionamos y anotamos el 
nuevo volumen. 
4. Después calentamos a 80°C, 90°C y temperatura de ebullición del agua y anotamos 
los volúmenes correspondientes a cada temperatura. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1. Registre los datos obtenidos en el laboratorio: 
2. Si consideramos que la primera parte la temperatura permanece constante, calcular 
el trabajo realizado en un proceso isotérmico. 𝒘 = 𝒏𝑹𝑻 𝐥𝐧 (
𝑽𝟏
𝑽𝟎
) 
𝑉𝑜 = 5𝑚𝐿| 
1 𝐿
1000𝑚𝐿
= 0.005𝐿 
𝑉1 = 4𝑚𝐿|
1𝐿
1000𝑚𝐿
= 0.004𝐿 
𝑉2 = 5𝑚𝐿 =
1𝐿
1000𝑚𝐿
= 0.005𝐿 
760𝑚𝑚𝐻𝑔|
1𝑎𝑡𝑚
760𝑚𝑚𝐻𝑔
= 1𝑎𝑡𝑚 
𝑇𝑜 = 294°𝐾 
𝑃𝑉 = 𝑛𝑅𝑇 
𝑛 =
𝑃𝑜∗𝑉𝑜
𝑅∗𝑇𝑜
= 
(1𝑎𝑡𝑚)(0.004𝐿)
(0.082
𝑎𝑡𝑚∗𝐿
𝑚𝑜𝑙∗°𝐾
)(294°𝐾)
= 1.6592𝑥10^ − 4𝑐𝑎𝑙 
𝑤 = 𝑛𝑅𝑇𝐼𝑛
𝑉𝑖
𝑉𝑜
 
𝑊𝑜 = (1.6592𝑥10−4𝑐𝑎𝑙) (1.987
𝑐𝑎𝑙
𝑚𝑜𝑙°𝐾
) (294°𝐾)𝐼𝑛 (
0.005𝐿
0.005𝐿
) = 0 
𝑊1 = 1.6592𝑥10−4𝑐𝑎𝑙) (1.987
𝑐𝑎𝑙
𝑐𝑜𝑙°𝐾
) (294°𝐾)𝐼𝑛 (
0.004𝐿
0.005𝐿
) = −0.212𝑐𝑎𝑙 
𝑊2 = (1.6592𝑥10−4𝑐𝑎𝑙) (1.987
𝑐𝑎𝑙
𝑚𝑜𝑙°𝐾
) (294°𝐾)𝐼𝑛 (
0.005𝐿
0.005𝐿
) = 0 
V0 0.005 L 
V1 0.004 L 
V2 0.005 L 
T0= Ambiente 0.004 L 
T1= 333 °K 0.006 L 
T2= 353 °K 0.007 L 
T3= 363 °K 0.008 L 
T4= Ebullición 0.010 L 
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3. Con los datos obtenidos en la segunda parte, calcular el trabajo realizado por el gas 
en cada una de las etapas. Como la presión permaneció constante 𝑾 = 𝑷(𝑽𝒇 − 𝑽𝒊), 
𝑾𝑻 = ∑ 𝒘 
𝑉𝑜 = 4𝑚𝐿 =
1𝐿
1000𝑚𝐿
= 0.004𝐿 
𝑉1 = 6𝑚𝐿 =
1𝐿
1000𝑚𝐿
= 0.006𝐿 
𝑉2 = 7𝑚𝐿 =
1𝐿
1000𝑚𝐿
= 0.007𝐿 
𝑉3 = 8𝑚𝐿 =
1𝐿
1000𝑚𝐿
= 0.008𝐿 
𝑉4 = 10𝑚𝐿 =
1𝐿
1000𝑚𝐿
= 0.01𝐿 
𝑇1 = 60°𝐶 + 273 = 333°𝐾 
𝑇2 = 80°𝐶 + 273 = 353°𝐾 
𝑇3 = 90°𝐶 + 273 = 363°𝐾 
𝑇𝑒𝑏𝑢𝑙𝑙𝑖𝑐𝑖ó𝑛 = 92°𝐶 + 273 = 365 
𝑤 = 𝑝(𝑉𝑓 − 𝑉𝑖) 
𝑃 = 
𝑉𝑓 − 𝑉𝑖
𝑊
 
𝑃𝑜 =
0.01 − 0.004
0
= 0 
𝑃1 =
0.01 − 0.006
0.0495
= 0.0808 
𝑃2 =
0.01 − 0.007
0.0651
= 0.0460 
𝑃3 =
0.01 − 0.008
0.0829
= 2.4125𝑥10−3 
𝑃4 =
0.01 − 0.01
0.1102
= 0 
 
 
 
 
 
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Con los datos hipotéticos pudimos sacar la gráfica aun que tuvimos unos cuantos detalles, 
además delas observaciones que tuve en el experimento, el temor de que volviera a 
explotar y que tuvimos muchos errores por la jeringa, la práctica se completó 
satisfactoriamente y sin ningún percance. 
En la primera parte notamos que no había tanta variación en los volúmenes, intentamos 
alrededor de dos veces suponemos que la jeringa con la que trabajamos se encontraba 
mal, en la segunda parte notamos lo mismo por lo que pusimos valores hipotéticos que no 
tuviera variación. 
En esta práctica a mi propia perspectiva esperaba un poco más de cambios durante todo 
el experimento, estuvo muy interesante al igual que un poco divertida puesto que no 
veíamos una variación de volumen entre cada temperatura. 
Aprendí mucho más sobre los procesos isobárico e isotérmico y en ambos si aplicaron sus 
constantes. 
La termodinámica es utilizada todos los días de nuestra vida, por ello es importante conocer 
y reconocer algunos procesos termodinámicos y su relevancia para el funcionamiento de 
nuestro planeta y de nuestro entorno; también, gracias a la termodinámica, se pueden 
buscar alternativas viables para la conservación del medio ambiente. 
En esta ocasión se puede decir que la ley de Charles se cumplió, ya que matemáticamente 
observamos en base a los ejercicios y con los valores dado que el volumen era proporcional 
a la temperatura; es decir si el volumen aumenta la temperatura de igual manera aumentara. 
Podemos concluir que el calor no es lo mismo que temperatura, y además que esta no es 
energía, sino la medida de esta. También podemos concluir que el calor es una 
transferencia de energía entre dos cuerpos, que también se puede relacionar con el 
movimiento de los átomos. 
 
Referencias: https://www.fisicalab.com/apartado/termodinamica-concepto 
 
https://www.fisicalab.com/apartado/termodinamica-concepto
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