Ley de Charles

Titulo: Ley de Charles
Objetivo: Estudiar la relación existente entre la temperatura y el volumen ocupado por un gas a presión
constante
Materiales:
• Probeta de 500ml.
• Tubo Capilar Cerrado con una gota de Mg
• Bandas elásticas
• Vaso de bohemia de 400ml.
• Mechero
• Termómetro
• Agua
Procedimiento:
• Calentar 400 ml. De agua en el vaso de bohemia hasta una temperatura de 90°C
• Sujetar el tubo capilar al termómetro
• Verter el agua caliente dentro de la probeta e introducir el tubo capilar con el termómetro
• Luego de un minuto medir la temperatura y el volumen ocupado por el aire en el capilar y registrar los
valores obtenidos
• Volver a tomar los datos cuando la temperatura descienda hasta los 60°C y registrar los datos obtenidos
• Repetir el procedimiento cuando el agua se encuentre a temperatura ambiente.
Precauciones: Hay que mantener la muestra de aire en el capilar TOTALMENTE sumergida en el agua.
Tener cuidado con el agua caliente
No apoyar el vaso de bohemia en la mesa porque puede quebrarse debido a el cambio brusco de temperatura
El tubo capilar no debe estar en contacto con el borde de la probeta
PROCESAMIENTO D DATOS
V (ml)
T ( °c)
T (k)
V/t
1
2
3
4
FUNDAMENTO Teórico
LEY DE CHARLES:
Para cada grado c°, que aumenta o disminuye la masa se dilata en su volumen en función a su volumen
inicial.
V= Vo (1+α.t) m
1
P
Para Kelvin : Una determinada masa de gas a presión y composición constante, el volumen que ocupa dicha
masa es directamente proporcional a la temperatura absoluta
V= V' M
TTP
Coeficiente de Dilatación Cúbica
Mediante los valores de proporcionalidad obtenidos a diferentes presiones se ha calculado un valor teórico
de 3,6x10-3 a 0°C
Este valor corresponde a la fracción 1/273. Lo que significa que, por cada grado que cambie la temperatura.
El volumen de la masa fija de gas ideal a presión constante cambiara en 1/273 de su volumen a 0°c.
La escala de temperatura del gas ideal, surgue como consecuencia de la ley de Charles
Escala Celcius
El intervalo de temperatura comprendido entre punto de congelación y el punto de ebullición normal del
agua es de 100° en las dos Tablas
Kelvin Celcius
273 K 0°
-173 K 100°
-273 K 0°
T(Kelvin) t(Celcius)
.t=°C T=t+273
T=K t=T-273
A presión constante existe una proporcionalidad dire entre el volumen de la masa de gas y su temperatura
Kelvin.
Este es un enunciado alternativo de la ley Charles y su Expresión matemática es V=k M
Cuando existe una proporcionalidad directa entre diferentes variable, su coeficiente es constante.
2
Cero absoluto
La caracterÃ−stica fundamental de todo los procesos de enfriamiento es que, a medida que la temperatura se
hace el cero absoluto.
Se demuestra que, en el cero Kelvin las moléculas mantendrÃ−an una energÃ−a del punto cero.
Observaciones
Las observaciones realizadas fueron bien concretas dado que nuestro objetivo era poder lograr comprobar la
ley de charle.
Lo primero que realizamos fue tomar datos, como la temperatura ambiente y la altura. luego al introducir el
volumen de agua. Instantáneamente la temperatura del termómetro se elevo.
En ese momento tomamos un registro de la temperatura.
También controlamos el tiempo de 1 minuto para luego poder tomar otro registro a temperatura diferente.
Algo importante la temperatura que tenia el agua en el momento de realizar la practica, no era la que
habÃ−amos estipulado para comenzar. La temperatura máxima que trabajamos fue de 68°C, a partir de esa
temperatura comenzamos a descender.
Tabla de Valores de Practica 3
Observaciones en la Practica
Altura (cm)
9,9 cm
9,3 cm
9,4 cm
8,6 cm
1
2
3
Altura (cm)
9,9 cm
9,3 cm
9,4 cm
8,6 cm
1
2
3
Temperatura °C
68°
60°
50°
30 °
Volumen (ml)
Temperatura °C
0,56 ml
68°
0,53 ml
50°
0,49 ml
30°
Temperatura °C
68°
60°
50°
30 °
Volumen (ml)
Temperatura °C
0,56 ml
68°
0,53 ml
50°
0,49 ml
30°
Temperatura K
341 K
333 K
323 K
303 K
Temperatura K
V/T
341 K
1,6 x 10-3
323 K
1,6 x 10-3
303 K
1,6 x 10-3
Temperatura K
341 K
333 K
323 K
303 K
Temperatura K
V/T
341 K
1,6 x 10-3
323 K
1,6 x 10-3
303 K
1,6 x 10-3
Conclusión:
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Hemos podido comprobar la Ley de charles como lo pedÃ−a el objetivo. La pudimos probar utilizando
gráficos datos obtenidos con la paractica.
Lo que comprobamos es que Una determinada mas de gas a presión y composición constante el
volumen es directamente proporcional a la temperatura absoluta.
Esto lo vemos mas claro sabiendo que el volumen va a aumentar o disminuir 1/273 por cada grado que
aumente o disminuya la temperatura
Práctica 3
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