reporte de practica 6 aplicaciones de la materia

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Universidad Nacional Autónoma de México 
Facultad de Estudios Superiores 
Plantel Aragón 
 
INGENIERIA INDUSTRIAL 
 
LABORATORIO “aplicaciones de propiedades de la materia” 
 
Reporte de practica 6 
 
TEMA: PROPIEDADES DE LAS SUSTANCIAS PURAS. 
 
SUBTEMA: LOS EXPERIMENTOS DE BOYLE MARIOTTE Y 
DE GAY LUSSAC.. 
 
GRUPO:8027 
 
NOMBRE DEL PROFESOR: VELAZQUEZ VELAZQUEZ DAMASO 
 
NOMBRE DEL ALUMNO: CORTES HERNANDEZ RICARDO 
 
FECHA DE ENTREGA: 24 DE NOVIMEBRE DEL 2020 
 
 
 
 
Índice 
 
Objetivos……………………………3 
Actividades………………………….3 
Tabla de datos………………………3 
Hoja de resultados………………….4 
Memoria de cálculo…………………5 
Cuestionario final……………………7 
Conclusión…………………………..12 
Bibliografía………………………..…12 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Objetivos: 
A) Comprobará las leyes de Boyle Mariotte, Charles y Gay Lussac. 
Actividades: 
1) Comprobar la Ley de Charles y Gay Lussac para el aire en un proceso isobárico 
2) Comprobar la Ley de Boyle Mariotte para el aire en un proceso isotérmico. 
Tabla de datos: 
 
 
 
41 49 58 70 83 100 122 --- 
10 20 30 40 50 60 70 ---- 
 335 
 573 
--------------------------- 
 4.7 50 
 9.2 48 
 14.5 45.5 
 21 42.5 
 26 39.5 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
314 322 331 343 356 373 395 ----- 
345 355 365 375 385 395 405 ----- 
1.098 1.1024 1.1027 1.093 1.081 1.058 1.025 ----- 
19274.1975 
 7.66x107 7.722x107 7.79x107 7.87x107 7.94x107 
 9.81x10−4 9.42x10−4 8.93x10−4 8.34x10−4 7.75x10−4 
 
 
 
 
 75230.73 72777.53 69621.88 65748.67 62007.621 
Memoria de cálculos: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Cuestionario final: 
 
1. ¿Por qué al analizar los gases ideales, se manejan presiones y 
temperaturas absolutas? 
cuando los científicos empezaron a darse cuenta de que en las relaciones, entre la 
presión, el volumen y la temperatura de una muestra de gas, en un sistema cerrado, 
se podría obtener una fórmula que sería válida para todos los gases. Estos se 
comportan de forma similar en una amplia variedad de condiciones debido a la 
buena aproximación que tienen las moléculas que se encuentran más separadas, y 
los gases se consideran como casos especiales de la ecuación del gas ideal, con 
una o varias de las variables constantes 
2. ¿Qué es una ecuación de estado y que propiedades termodinámicas se 
pueden calcular con la ecuación de estado? 
Una ecuación de estado es una ecuación que relaciona, para un sistema en 
equilibrio termodinámico, las variables de estado que lo describen. No existe una 
única ecuación de estado que describa el comportamiento de todas las sustancias 
para todas las condiciones de presión y temperatura. 
3. La ecuación de estado de gas ideal tiene varias maneras diferentes de 
escribirla, una de esas maneras es la siguiente: 
PV=nRuT 
Investigar los valores de 
Ru (KJ)/(Kmol K),(bar m^3)/(kmol k),BTU/(ibmol R) (psia pie^3)/(ibmol R), (pie 
lbf)/(ibmol R) 
 
4. Investigar la ecuación de estado de Van Der Waals explicando cada una de 
sus variables. 
La ley de gas ideal trata a las moléculas de un gas, como partículas puntuales con 
colisiones perfectamente elásticas. Esto funciona bien en muchas circunstancias 
experimentales, con gases diluidos. Pero las moléculas de gas no son masas 
puntuales, y hay circunstancias donde las propiedades de las moléculas, tienen un 
efecto medible experimentalmente. Johannes D. 
 
5. Investigar la ecuación de estado de Beattie-Bridgeman explicando cada 
una de sus variables. 
Muchas ecuaciones de estado se han desarrollado para describir la relación PVT 
de los gases. Una de las ecuaciones más conocida es la de Beattie.Bridgeman: P = 
RT / V + β / V2 + Υ / V3 + δ / V4 (ec. 1) en donde P es la presión, V es el volumen 
molar, T es la temperatura, β (beta), Υ (gama) y δ (delta) son parámetros 
dependientes de las características del gas, y R es la constante universal de los 
gases unidades compatibles 
6. Investigar la ecuación de estado de Benedict-Webb-Rubin explicando cada 
una de sus variables. 
 
7. Investigar la ecuación de estado virial explicando cada una de sus 
variables. 
 
 
8. ¿Por qué la ecuación de estado que usa el factor de compresibilidad es la 
más usada? 
El factor de compresibilidad ( Z), conocido también como el factor de compresión, es la razón del 
volumen molar de un gas con relación al volumen molar de un gas ideal a la misma temperatura y 
presión. Es una propiedad termodinámica útil para modificar la ley de los gases ideales para 
ajustarse al comportamiento de un gas real. En general, la desviación del comportamiento ideal se 
vuelve más significativa entre más cercano esté un gas a un cambio de fase, sea menor la 
temperatura o más grande la presión. 
9. Mencione y explique tres ejemplos dónde se apliqué la ley de Boyle 
Mariotte. 
Tiene una aplicación en la vida diaria en nuestro cuerpo, mediante los 
pulmones, ya que ellos trabajan con un volumen de aire y a una presión 
determinada los cuales pueden variar por la altitud donde nos encontremos. 
 Se aplica en las fabricas encargadas de medir los contaminantes del aire, 
así como las fabricas que emiten contaminantes al aire, ya que mediante la 
fórmula de la Ley de Boyle se calculan las presiones. 
Los refrigeradores usan las Leyes de Boyle al momento de descomprimir y 
expandirse lo cual es el principio de Boyle 
 
10. Explique en qué consiste un mecanismo centrífugo. 
Un interruptor centrífugo es un interruptor eléctrico que funciona con la 
fuerza centrífuga creada desde un eje de rotación, lo más común es que sea de 
un motor eléctrico o de un motor de gasolina. El interruptor se diseña para activar o 
para desactivar en función de la velocidad rotatoria del eje. 
11. Explique cómo podríamos conservar un gas a temperatura constante 
durante un proceso termodinámico. 
Para mantener la temperatura constante se requiere un intercambio de calor con 
el exterior. En una expansión isoterma el calor se absorbe, en una compresión el 
calor se cede. La cantidad de calor transferido es el mismo que el trabajo realizado. 
Para que el gas se expanda hay que suministrarle calor. 
 
 
 
 
12. Explique por qué se reduce la temperatura de un gas en una dilatación 
adiabática. 
Es decir, en una expansión adiabática, el gas realiza un trabajo a costa de 
disminuir su energía interna, por lo que se enfría. En el proceso inverso, el gas 
se comprime (W<0) y aumenta la energía interna. 
13. Si es el aire caliente el que se eleva, porque está más frío en la cumbre de 
una montaña que cerca del nivel del mar. 
Así pues, al ser mayor la presión del aire, se calienta con más facilidad la base de 
la montaña que la cima. Además, el aire caliente tiende a subir, al 
hacerlo se expande y pierde calor, por esa razón las capas más altas son más frías. 
14. Un globo de hule cerrado contiene un gas ligero. El globo se suelta y se 
eleva a la atmósfera. Describa y explique el comportamiento térmico. 
El gas de globo se comprime debido a la presión de la atmosfera, desinflando el 
globo pero al momento de descender recuperar de nuevo su valor inicial 
15. Explique por qué el calor específico a presión constante es mayor que el 
calor específico a volumen constante. 
es mayor que el calor específico molar a volumen constante C v , porque ahora 
se debe suministrar energía no solo para elevar la temperatura del gas sino también 
para que el gas funcioneporque en este caso el volumen cambia. 
16. ¿Cuál es el proceso real que realiza un gas? 
Un proceso cuasi estático se define como una idealización de un proceso real que 
se lleva a cabo de tal modo que el sistema está en todo momento muy cerca del 
estado de equilibrio, como un proceso que se realiza en un número muy grande de 
pasos, o que lleva mucho tiempo. En la naturaleza los procesos son irreversibles. 
En Termodinámica se estudian los procesos reversibles. 
17. Suponiendo que un gas ideal, a partir de un estado determinado, 
experimenta la misma pérdida de presión mediante: 
a) Una expansión de Joule. 
b) Una expansión isotérmica reversible. 
c) Una expansión isotérmica cuasiestática y con rozamiento. 
Ordenar de mayor a menor el trabajo obtenido en cada proceso. 
B,A,C 
 
18. Cierta masa de gas ideal sufre una transformación isotérmica. Con los 
siguientes datos, completa la siguiente tabla. 
 
20. Un gas se comprime sin fricción en un cilindro, desde una presión de 1 
bar y un volumen de 0.1 m3 hasta una presión de 10 bar. El proceso es de tal 
forma que Pv=C, donde C es una constante. Determine el trabajo hecho por y 
sobre el sistema y dibuje mediante un esquema el proceso en un diagrama 
presión- volumen. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 12/2=6 1*6=6 
 12/3=4 1.5*4=6 
 12/4=3 2*3=6 
0.5*12=6 
P1=1 bar 
V=0,1m^3 
P2=10bar 
Pv=c 
W=? 
p/V 
W=(0.1m^3)(1bar)(in(10bar)(in(1bar)) 
W=0.1m^3*2.3025(bar)^2 10^6 dinas/cm^2*10 j/cm 
10^6cm^3 
W=23.025kj 
 
Conclusión: 
La practica en cuanto tiempo fue corta, pero se pudo apreciar correctamente sobre 
las leyes de Boyle Mariotte, Charles y Gay Lussac y como se aplican en la vida 
cotidiana y como calcular problemas con esas mismas leyes. 
Con los pequeños ejercicios que se dejaron en los cuestionarios también se pudo 
apreciar como se comporta los datos de un gas en una gráfica y como 
interpretarlo. 
El video de la explicación también fue muy buena en cuanto explicación y como 
utilizar los materiales de laboratorio para sacar correctamente los datos que 
necesitamos. 
En conclusión se pudo cumplir los objetivos planteados en esta practica acerca de 
los gases ideales. 
 
Fuente bibliográfica. 
http://tecno.cruzfierro.com/formularios/R.pdf 
http://hyperphysics.phy-
astr.gsu.edu/hbasees/Kinetic/waal.html#:~:text=Ecuación%20de%20Estado%20de%20Van,puntua
les%20con%20colisiones%20perfectamente%20elásticas.&text=La%20ecuación%20de%20estado
%20de%20van%20der%20Waals%2C%20se%20aproxima,constantes%20se%20acercan%20a%20c
ero. 
https://geartu.files.wordpress.com/2008/10/examen2.pdf 
https://es.linkfang.org/wiki/Ecuación_de_Benedict-Webb-Rubin 
http://www.fis.puc.cl/~jalfaro/fis1523/clases/9%20gases%20reales.pdf 
 
http://tecno.cruzfierro.com/formularios/R.pdf
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/Kinetic/waal.html#:~:text=Ecuación%20de%20Estado%20de%20Van,puntuales%20con%20colisiones%20perfectamente%20elásticas.&text=La%20ecuación%20de%20estado%20de%20van%20der%20Waals%2C%20se%20aproxima,constantes%20se%20acercan%20a%20cero
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/Kinetic/waal.html#:~:text=Ecuación%20de%20Estado%20de%20Van,puntuales%20con%20colisiones%20perfectamente%20elásticas.&text=La%20ecuación%20de%20estado%20de%20van%20der%20Waals%2C%20se%20aproxima,constantes%20se%20acercan%20a%20cero
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/Kinetic/waal.html#:~:text=Ecuación%20de%20Estado%20de%20Van,puntuales%20con%20colisiones%20perfectamente%20elásticas.&text=La%20ecuación%20de%20estado%20de%20van%20der%20Waals%2C%20se%20aproxima,constantes%20se%20acercan%20a%20cero
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/Kinetic/waal.html#:~:text=Ecuación%20de%20Estado%20de%20Van,puntuales%20con%20colisiones%20perfectamente%20elásticas.&text=La%20ecuación%20de%20estado%20de%20van%20der%20Waals%2C%20se%20aproxima,constantes%20se%20acercan%20a%20cero
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/Kinetic/waal.html#:~:text=Ecuación%20de%20Estado%20de%20Van,puntuales%20con%20colisiones%20perfectamente%20elásticas.&text=La%20ecuación%20de%20estado%20de%20van%20der%20Waals%2C%20se%20aproxima,constantes%20se%20acercan%20a%20cero
https://geartu.files.wordpress.com/2008/10/examen2.pdf
https://es.linkfang.org/wiki/Ecuación_de_Benedict-Webb-Rubin
http://www.fis.puc.cl/~jalfaro/fis1523/clases/9%20gases%20reales.pdf