Practica Ley de Chrales Gay Lussac

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Instituto Politécnico Nacional.
	Escuela Nacional de Ciencias Biológicas.
	Practica No. 3 leyes de los gases
	Grupo: 3FM1	
	Alumnos: Cruz Jiménez Luis Ángel
 	 Sauza Martínez Esteban 
 	 Silva Pérez Joshua
PRACTICA LEYES DE LOS GASES 
Ley de charles-Gay Lussac
Objetivo:
Encontrar la ecuación que siguen las variaciones del volumen de un gas al cambiar su temperatura a presión constante y comparar el resultado obtenido con el postulado de Gay Lussac. “El incremento relativo del volumen de un gas, producido por el incremento de un grado en la temperatura del mismo, es igual para todos los gases”.
Resultados Experimentales 
	Temperatura
	Volumen
	23
	141
	24
	141.5
	25
	142
	26
	142.5
	27
	143
	28.5
	143.5
Informe
1._ Contesta las preguntas incluidas en el procedimiento anterior
· ¿Para qué sirven las válvulas del tapón del matraz?
Para igualar la presión del matraz con la presión atmosférica
· Vigila que durante tu experimento se mantenga la presión constante ¿Cómo puedes lograrlo? 
Hay una manguera que permite que se iguale la presión atmosférica del matraz con la del tubo en el que tenemos el gas, al cerrar la manguera con unas pinzas mantenemos la presión constante
· ¿Con que fin agitar? 
Para que el calor se distribuya en todo el agua y el calor sea homogéneo en esta
· ¿Por qué esperar que la temperatura se mantenga constante?
 Para que alcance un equilibrio
· ¿Qué es el equilibrio? 
Cuando en un sistema ya no hay cambio de variables a través del tiempo
· ¿Qué nos indica el equilibrio térmico? 
Consiste en tener una misma temperatura entre 2 temperaturas
 
2. Con los valores de temperatura en °C y los valores de volumen correspondientes determina la relación V=f(t), un auxiliar valioso es que representes gráficamente tus datos. Reporta la gráfica que pueda serte útil en este experimento 
V=0.49X+129.5
Regresión linea
4._ Interpreta, físicamente el sentido de las constantes que aparecen en tu ecuación y obtén mediante el análisis dimensional el tipo de unidades que debe corresponderles en este trabajo
V= ml
T=K
5._Según la ecuación que obtuviste ¿A qué temperatura el volumen del aire sería cero? 
La temperatura al que el volumen sería cero es de 149.5
¿Es posible que esto pueda realizarse prácticamente? 
No
¿Tendría límites de aplicación la ecuación obtenida empíricamente? ¿Cuáles?
6._Escribe 3 formas equivalente, la expresión que encontraste en este experimento, pero que incluyan coeficiente relativo de la expansión térmica 
V=αoVo(t+1/αo)
V=Vo(αot+t)
7._Considera una nueva escla de temperatura, relacionada con tu ecuación, mediante la expresión:
T=Constante+t
8._Calcular el valor de la constante anterior.¿Qué escala de temperatura estamos usando al hacer esta sustitución? Usando esta escala¿Cuál es la expresión final de la ecuación obtenida empíricamente? Compara el valor de tu constante con el reportado en la literatura y explica cualquier diferencia que encuentres.
9._ Define un gas ideal: Un gas que cumple con la teoría cinético molecular y las leyes de los gases
¿Podemos suponer que el aire es un gas ideal?
Si
¿En qué condiciones un gas real puede comportarse como ideal?
En condicione CNTP.
Cuestionario 
1._ Define los conceptos siguientes
a) Sistema ¿Qué tipo de sistema utilizaste en este experimento? ¿Por qué?
Pedazo del universo con fronteras definidas, pueden ser físicas o no, se pueden mover o no. Usamos un sistema Isobárico ya que la presión era constante
b) Alrededores ¿Qué constituía, en este experimento lo alrededores?
El resto del universo fuera del universo, en este experimento los alrededores, era el salón, nosotros, etc.
c) Estado del sistema 
Es cuando cada una de las propiedades del sistema tiene un valor definido.
¿Cuál era el estado inicial de tu sistema?
Volumen definido, temperatura constante y presión constante
d) Proceso: Método de operación mediante el cual se logra un cambio de estado del sistema.
¿Ocurrió algún proceso en tu sistema? Sí.
Descríbelo: Al aumentar la temperatura cambio el volumen en nuestro sistema ya que se incrementó.
e) Ecuación de Estado: V/T=K
Dónde:
V: Volumen.
T: Temperatura.
K: Constante de proporcionalidad.
f) ¿Por qué fue importante que reconocieras el estado de equilibrio de tu sistema en este experimento? Para saber si era lo suficientemente capaz de experimentar un cambio de estado.
Discusión de resultados
Como se logra apreciar en los gráficos precedentes, se han presentado los datos derivados de realizar el experimento relacionado con la ley de Charles-Gay Lussac, aunque los resultados como tal no fueron malos, la variación que hubo en ellos se puede justificar por. 
1.- No se trabajó con un gas completamente ideal; esto es debido a que como gas usamos el aire, el cual está constituido por diferentes elementos en distintas proporciones por lo cual no podemos garantizar el comportamiento ideal del mismo.
2.- Las fallas técnicas ocasionaron que el desplazamiento del manómetro de agua comenzara a una temperatura más elevada de lo que se tenía esperado.
Sin embargo, aunque los resultados no fueron totalmente asertivos a lo que se había esperado, estos confirmaron el principio y fundamentos de la ley de Gay-Lussac.
Así también tenemos que :
 Donde es pendiente de nuestra recta.
 Entonces:Donde 
 
En nuestra ecuación empírica:
0.49X+129.5
0=0.49X+129.5
 -264.28 
Al obtener al valor de alfa cero con nuestros datos experimentales, se obtuvo el valor anterior; comparando el valor de alfa cero con el dato teórico quiere decir que el dato obtenido en el experimento es bastante cercano al esperado.
Conclusión.
Existe una estrecha relación entre el incremento de volumen y temperatura siempre y cuando se cumpla con la condición de que la presión sea constante en todo momento, además claro de que el sistema debe de ser cerrado para que así permita el buen intercambio de energía pero que no permita un intercambio de materia ya que si se llegase a haber un intercambio de materia entre el sistema y el exterior, esto afectaría por completo el experimento. Con lo que finalmente se obtienen estas conclusiones generales. Al aumentar la temperatura en un sistema cerrado que contenga un gas, el volumen del mismo se incrementara de manera directa respecto a la temperatura siempre y cuando la presión sea constante.
BIBLIOGRAFÍA:
· Laidler, Meiser John H. 2005. FISICOQUÍMICA. Editorial CECSA. México D.F. 
· Samuel H. Marron, Carl F. Prutton. 2005. FUNDAMENTOS DE FISICOQUÍMICA. Editorial LIMUSA. Balderas 95, México,D.F.
LEY DE BOYLE – MARIOTTE 
OBJETIVO :
Determinar si el aire en las condiciones ambientales nos permite obtener la relación entre la presión y el volumen descrita por boyle-mariotte 
DATOS EXPERIMENTALES 
Radio del tubo: ____0.25 cm____. 
Presión atm: ____585 mmHg_____.
Presión del sistema = Patm ∓ Pman.
Anota en la siguiente tabla los valores obtenidos de tus experimentos.
	Presión manométrica (mmHg)
	Presión del sistema
	Longitud 
h (mm)
	VOLUMEN (cm³)
	105
	690
	225
	4.417
	85
	670
	235
	4.614
	65
	650
	240
	4.712
	55
	640
	245
	4.810
	45
	630
	250
	4.908
	30
	615
	255
	5.006
	20
	605
	260
	5.105
	15
	600
	265
	5.203
	0
	585
	270
	5.301
 
Tabla 1. Valores obtenidos en los experimentos.
INFORME
1. Representa gráficamente P contra V. Explica la gráfica.
Gráfica 1. Presión en función del volumen.
Con el experimento realizado en el laboratorio, y basándose en los datos de la tabla anterior, se puede deducir que a una temperatura constante, el volumen de cualquier gas (en este caso, aire, usando como líquido manométrico mercurio) es inversamente proporcional a la presión a la que se somete.
2. Encuentra la ecuación empírica P= f (V)
Usando logaritmo natural en cada uno de los datos correspondientes.
	VOLUMEN
	PRESIÓN
	1.4854
	6.5366
	1.5290
	6.5072
	1.5501
	6.4769
	1.5706
	6.4614
	1.5908
	6.4457
	1.6106
	6.4216
	1.6302
	6.4052
	1.6492
	6.3969
	1.6678
	6.3716
Tabla 2. Valores de presión y volumen usando ln.
*Con la ayuda de una calculadoragraficadora se determinaron los valores de A y B, siendo éstos los siguientes:
A= 7.8875
B= -0.9076
Y siguiendo el parámetro de la ecuación empírica, usando éstos valores se puede determinar de la siguiente manera.
y = 7.8875 – 0.9076 x
Dónde:
y= presión
x= volumen
3. Señala el significado físico de las constantes que aparecen en tu ecuación y deduce el tipo de unidades que le corresponden en este trabajo.
La constante significa el trabajo realizado por el gas para expandirse.
K = PV
K = [dinas/cm²] [cm³]
K = [dinas] [cm]
K = ergiosValor de K experimental:
[K = ] = [K = ]
K = 2663.77
4. Escribe la ecuación encontrada con el valor de sus constantes y compárala con la ecuación reportada en la literatura. Explica cualquier diferencia o semejanza entre ellas.
P = 7.8875 – (0.9076)V
La ecuación encontrada es una relación de presión contra volumen explicando a K como un trabajo realizado de gas (aire). Al comparar la ecuación empírica de Boyle, nos enseña la misma relación con estas dos variables de estado en el sistema.
Al conocer el valor de nuestra constante K nos da como resultado un valor de 2663.77 y al obtener el resultado con la ecuación de Boyle, nos da un resultado como se muestra a continuación:
 PV=K
(Datos experimentales) (585)(5.301) = 3101.085
Con estos resultados podemos decir que la ecuación obtenida nos sirve para conocer el valor de la contante pero se diferencian porque la Ley de Boyle es obtenida para un gas ideal y en el laboratorio se trabajó con un gas real, por lo tanto hay una variación con el resultado.
5. Conociendo los valores de presión y volumen y sin considerar la masa de gas dada, encuentra otra expresión de la Ley de Boyle.
Gráfica de la ecuación de Boyle.
y = 
y = 
b = -1
p = 
p = a/v
pv = aSiempre y cuando la temperatura y el número de moles seas constantes.
P1 V1 = P2 V2
6. Tu experimento requiere que la temperatura sea constante para poder realizarse, ¿cómo sabías si esto es o no cierto durante el mismo si no tenías termómetro para verificarlo?
Dado que en el estudio de la Ley de Boyle se conoce que para un gas con temperatura constante, si la presión aumenta, el volumen disminuye. En el laboratorio se mostró este comportamiento y se comprobó que la presión y el volumen son inversamente proporcionales, sin modificar la temperatura del sistema.
7. n moles de gas inicialmente bajo una presión de 1 atm (Po) y temperatura de 0 °C (To) ocupan un volumen de 22.4 x 10³ (Vo). Este gas se somete a los cambios siguientes: a) A presión constante (Po) se calienta hasta una temperatura T y un Volumen V1. b) A temperatura constante (T) se varía su volumen y presión hasta P y V. Utilizando la ley de Charles y Gay Lussac y la ley de Boyle que obtuviste en estos experimentos, encuentra usando los datos y procesos anteriores la ecuación general de los gases.
*Ley de Boyle - Mariotte (gases ideales).
	P1·V1 = P2·V2
(Para T constante)
*Ley de Charles - Gay Lussac (gases ideales)
	V1 / T1 = V2 / T2
(Para P constante)
Por otra parte si el volumen es constante, el cociente entre la presión y la temperatura es constante:
	P1 / T1 = P2 / T2
(Para V constante)
Combinando todas las leyes mencionadas anteriormente se llega a la expresión:
	P1 V1 / T1 = P2V2 / T2
Si la cantidad de materia que tenemos es 1 mol en condiciones normales (1atm y 0K) ocupará un volumen de 22,4 L. Esto significa que el producto:
P0 V0 / T0 = 1atm·22,4L / 273 Kmol = 0,082 atm L K-1mol-1 = R
Por esta razón y para n moles siendo las condiciones de presión y temperatura cualesquiera podemos poner que:
	PV = nRT
RESULTADOS Y DISCUSIÓN 
Una vez terminado el experimento en el laboratorio, se comprueba la ley de Boyle demostrando que el volumen de un gas a temperatura disminuía cuando se aumentaba la presión a que estaba sometido y que de acuerdo a los límites de exactitud experimental, el volumen de cualquier cantidad definida de gas a temperatura constante variaba inversamente a la presión ejercida sobre él. Es lo que dice la ley de Boyle y fue lo que se comprobó con el experimento realizado con la ayuda del aparato de Boyle y una regla para medir las distancias. 
CONCLUSIÓN.
Por lo tanto, la ley de Boyle establece que la presión de un gas en un recipiente cerrado es inversamente proporcional al volumen del recipiente, cuando la temperatura es constante.
El volumen es inversamente proporcional a la presión:
•Si la presión aumenta, el volumen disminuye.
•Si la presión disminuye, el volumen aumenta.
Lo que Boyle descubrió es que si la cantidad de gas y la temperatura permanecen constantes, el producto de la presión por el volumen siempre tiene el mismo valor. Y todo esto se comprobó gracias al experimento realizado en el laboratorio.
BIBLIOGRAFÍA:
· http://servicios.encb.ipn.mx/polilibros/fisicoquimica/gases/Ley%20Boyle.htm
· http://aprendequimica.blogspot.mx/2010/10/ley-de-boyle.html
· http://fisicayquimicaenflash.es/mol_calculoq/gases_ideales.htm
· https://athanieto.wordpress.com/tematicas/ley-de-los-gases-ideales/
· Samuel H. Marron, Carl F. Prutton. 2005. FUNDAMENTOS DE FISICOQUÍMICA. Editorial LIMUSA. Balderas 95, México,D.F.
 (Fecha de consulta: viernes, 26 de febrero de 2016)
Volumen	23	24	25	26	27	28.5	141	141.5	142	142.5	143	143.5	
Volumen	23	24	25	26	27	28.5	141	141.5	142	142.5	14	3	143.5	
Gráfica P contra V
4.4169999999999998	4.6139999999999999	4.7119999999999997	4.8099999999999996	4.9080000000000004	5.0060000000000002	5.1050000000000004	5.2030000000000003	5.3010000000000002	690	670	650	640	630	615	605	600	585	Volumen cm³
Presión del sistema mmHg
Instituto Politécnico Nacional.
 
 
Escuela Nacional de Ciencias Biológicas.
 
 
Practica No. 3 leyes de los gases
 
 
Grupo: 3FM1
 
 
 
Alu
mnos: Cruz Jiménez Luis Ángel
 
 
 
 
Sauza Martínez Esteban 
 
 
 
 
Silva Pérez Joshua
 
 
PRACTICA LEYES DE LOS GASES 
 
 
Ley de charles
-
Gay Lussac
 
 
Objetivo
:
 
Encontrar la ecuación que siguen las variaciones del volumen de un gas al 
cambiar su temperatura a presión constante y comparar el resultado obtenido con 
el postulado de Gay Lussac. “El incr
emento relativo del volumen de un gas, 
producido por el incremento de un grado en la temperatura del mismo, es igual 
para todos los gases”.
 
 
Resultados
 
Experimentales 
 
 
Temperatura
 
Volumen
 
23
 
141
 
24
 
141.5
 
25
 
1
42
 
26
 
142
.5
 
27
 
143
 
28.5
 
143.5
 
 
 
 
Informe
 
1._
 
Contesta las preguntas incluidas en el procedimiento anterior
 
·
 
¿Para qué sirven las válvulas del tapón del matraz?
 
Para igualar la presión del matraz con la presión atmosférica
 
·
 
Vigila que durante tu experimento se mantenga la presión constante ¿Cómo 
puedes
 
lograrlo? 
 
Hay una manguera que permite que se iguale la presión atmosférica 
del 
matraz con la del tubo en el que tenemos el gas, al cerrar la manguera con 
unas pinzas mantenemos la presión constante
 
Instituto Politécnico Nacional. 
 Escuela Nacional de Ciencias Biológicas. 
 Practica No. 3 leyes de los gases 
 Grupo: 3FM1 
 Alumnos: Cruz Jiménez Luis Ángel 
 Sauza Martínez Esteban 
 Silva Pérez Joshua 
 
PRACTICA LEYES DE LOS GASES 
 
Ley de charles-Gay Lussac 
 
Objetivo: 
Encontrar la ecuación que siguen las variaciones del volumen de un gas al 
cambiar su temperatura a presión constante y comparar el resultado obtenido con 
el postulado de Gay Lussac. “El incremento relativo del volumen de un gas, 
producido por el incremento de un grado en la temperatura del mismo, es igual 
para todos los gases”. 
 
Resultados Experimentales 
 
Temperatura Volumen 
23 141 
24 141.5 
25 142 
26 142.5 
27 143 
28.5 143.5 
 
 
 
Informe 
1._ Contesta las preguntas incluidas en el procedimiento anterior 
 ¿Para qué sirven las válvulas del tapón del matraz? 
Para igualar la presión del matraz con la presión atmosférica 
 Vigila que durante tu experimento se mantenga la presión constante ¿Cómopuedes lograrlo? 
Hay una manguera que permite que se iguale la presión atmosférica del 
matraz con la del tubo en el que tenemos el gas, al cerrar la manguera con 
unas pinzas mantenemos la presión constante