ESTUDIO Y ANÁLISIS TERMODINAMICO DE UN PROCESO DE COMPRESIÓN
ISOTÉRMICO
KATERINE J BORJA M
INGRIS J PERALTA
JHON J. MARQUEZ
MANUEL PAÉZ
UNIVERSIDAD DE CORDOBA
FACULTAD DE CIENCIAS BASICAS E INGENIERIAS
PROGRAMA QUIMICA
MONTERIA- CORDOBA
2009
OBJETIVOS DE LA PRÁCTICA




Estudiar la ley de BoyIe-Mariote empleando el aire que se supone gas ideal.
Deducir la presión atmosférica.
Calcular las principales variables termodinámicas, en un proceso de compresión
isotérmico.
Analizar algunos aspectos de la 1ª y 2a leyes de la term
termodinámica.
odinámica.
MATERIALES Y REACTIVOS
-
Jeringa de 20-25 cm3
Soporte Universal
Pinza para Soporte
Tapón de caucho
Balanza y Termómetro
Pesos
FUNDAMENTACION TEORICA
A temperatura constante (Procesos isotérmico), según la ley de Boyle, la presión (P) y el
volumen V de un gas
gas ideal satisface la ecuación:
P.V =K
Considerando que P es la presión absoluta sobre el gas y equivale a la presión manométrica (P m)
+ la presión atmosférica (Pa), la ecuación anterior se escribe así:
P.V = K ; (Pm + Pa)V =K ó También: Pm + Pa= K/V y Pm= K/V - Pa y si escogemos la variable
X=1/V tendremos lo siguiente:
Pm= K.X - Pa Que es la ecuación general de una rec
recta.
ta. Es decir:
Pm = K.X - Pa
Y= m.x + b
Luego al graficar:
2
La presión manométrica (Pm) se calcula así:
Pm 
Pm 
PesoDelEmb
PesoD
elEmb olo  PesaCol
PesaColoca
ocada
AreaDelEmb
AreaD
elEmb olo

mg  Mg
r3


g( m  M )

New



3
r


Pascales
es
 Pascal



 2

m 
Donde:
m : masa. en kg del embolo,
M : masa en kg de la pesa colocada
g : Aceleración de la gravedad (9.8 m/seg')
r : radio del embolo en mt
* Consultar para un proceso isotérmico Q, E, W, H, S, G (Energía libre de Gibbs), Para
completar así su marco teórico.
DESARROLLO EXPERIMENTAL
Realizar el siguiente montaje con la jeringa:
-
El embolo se lubricará con
con un poco de aceite para que los errores debido al rozamiento
sean siempre en el mismo ssentido.
entido.
Ir colocando pesas sobre
sobre el embolo, empujando con la mano es
este,
te, uno a mm hacia bajo para
que así regrese a su posición
posición final. Anotar este volumen
volumen y convertirlo a m3.
TABLA DE DATOS
1. m émbolo (g)
M pesas (g)
3
r= embolo
embolo (cm)
(cm) M
Temperatura
(°C)
2.
V (cm*)
M Pesas (g)
V." cte
CUESTIONARIO
CUESTIONA
RIO DE APLICACIÓN
APLICACIÓN
1. Calcular la Presión manométrica en Pascales.
2. Convertir los volúmenes a m3
3. Graficar P (Pascales) contra V (m3).
4. Graficar P (Pascales) contra 1/V (m3).
5. Linealizar la anterior gráfica por mínimos cuadrados y determinar la constante de la ley
de Boyle en Pascal x m3 y la Presión atmosférica a la que se trabajó en Pascal, atm y mm
Hg).
6. Realizar la gráfica corregida.
7. Calcular el % de error sobre la P
Presión
resión atmosférica hallada
%E 
Patm ( Monteri
Monteria
a )Patm (exp erimental )
P ( Monteri
Monteria
a)
8. Calcular W, Q, ∆E, ∆H, ∆S, y ∆G para cada compresión
9. Hallar W, Q, ∆E, ∆H, ∆S y ∆G, totales para todo el proceso isotérmico.
10. Consignar los anteriores resultados en una tabla.
ta bla.
6. BIBLIOGRAFIA
CASTELLAN, Gilbert W. Fisicoquímica. México: Fondo Educativo Interamericano S.A., 1976.
LEVINE, Ira N. Fisicoquímica. España: Vol. I y II. Mc Graw Hill, 1996.
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