Laboratorio Virtual de Gases: Ley de Boyle y Gay-Lussac, Slides de Química

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Laboratorio Virtual Gases:

Ley Boyle y Gay-Lussac

Comisión: 100502 Carla Thais de Lima Costa Rafaela Barboza Murarolli Poliana Teresa Barbosa Bento Shayanny Almeida Nunes

OBJETIVO

Laboratorio 1: Ley de Boyle El objetivo es comprender y aplicar los contenidos aprendidos en clase acerca de la ley de Boyle. Laboratorio 2 : Ley de Gay-Lussac El objetivo es comprender y aplicar los contenidos aprendidos en clase acerca de la ley de Gay-Lussac. FUNDAMENTACIÓN Para adentrarnos en el tema, es necesario empezar con una introducción acerca de los gases, que son fluidos ampliamente utilizados en una gran variedad de sistemas. Un gas es un estado de agregación de la materia el cual se ajusta al recipiente en donde está contenido, debido a que sus moléculas están separadas y en continuo movimiento. Las leyes de los gases describen el comportamiento en distintas condiciones de presión, temperatura y volumen, aunque también se las conoce como generalizaciones empíricas. Iniciemos con la Ley de Boyle-Mariotte (formulada por Boyle en el 1662 y por Mariotte en el año 1676) que establece que, si la cantidad de gas y la temperatura permanecen constantes, el producto de la presión por el volumen siempre tiene el mismo valor, donde k es una constante de proporcionalidad: P. V = K Mientras tanto, la presión es inversamente proporcional al volumen, o sea, a mayor presión menor volumen, cuando disminuye el volumen, la distancia que deben recorrer las partículas es menor y por lo tanto se producen más choques en cada unidad de tiempo, aumentando la presión: P₁. V₁ = P₂. V₂

MÉTODO

En ambos las experiencias los datos fueron procesados a lo largo del tiempo y registrados. Laboratorio 1: Ley de Boyle En la experiencia de Boyle, se llevó a cabo en el laboratorio virtual, donde se analizó una jeringa de 60 ml que contenía nitrógeno gaseoso, la cual estaba apoyada en un sensor de presión conectado a una interfaz que registraba la presión en kPa. (imagen retirada del laboratorio virtual) Laboratorio 2: Ley de Gay-Lussac En la experiencia de Gay-Lussac, se analizó en el laboratorio virtual con una interfaz que registraba la temperatura en Celsius y presión en kPa, un Erlenmeyer, sobre una plantilla de calentamiento, con una jeringa que contenía 0,014 moles de etanol gaseoso. (imagen retirada del laboratorio virtual)

92.71 (^) 85. 80 95 110 125 140 155 170 185 200 215 230 20 25 30 35 40 45 50 55 60 PRESION (KPA) VOLUMEN (ML)

Ley Boyle

RESULTADOS

Laboratorio 1: Ley de Boyle Presion (kPa) Volumen (ml) 223,91 20 202,17 25 171,41 30 148,56 35 129,44 40 113,67 45 102,8 50 92,71 55 85,56 60 Presion (kPa) 1/Volumen (1/ml) 85,56 0, 92,71 0, 102,8 0, 113,67 0, 129,44 0, 148,56 0, 171,41 0, 202,17 0, 223,91 0, 0,016 0,018 0,02 0,022 0,025 0,028 0,033 0,040 0, Inversa 85.56 92.71 102.8 113.67 129.44 148.56 171.41 202.17 223. 1/ 60 1/ 55^ 1/ 50 1/ 45 1/ 40 1/ 35 1/ 30 1/ 25 1/ 20 84 104 124 144 164 184 204 224 PRESION (KPA) 1/VOLUMEN (1/ML)

Ley Boyle con inversa Volumen

cambia el volumen, que es la variable independiente, de esta manera la presión y volumen son inversamente proporcionales, mientras que la cantidad de moles (n) y la temperatura son variables controladas. En el laboratorio de Gay-Lussac, se hizo una selección de nuevo de los datos analizados en aproximadamente 4 minutos, además, también hemos realizado una gráfica con los mismos datos que la tabla para poder ver la relación entre la presión y temperatura. Así se observó que la presión y temperatura son grandezas directamente proporcionales, donde al aumentar la temperatura la presión también aumenta, así la variable independiente de esta experiencia es la temperatura, ya que es lo que hace variar a la presión, que es la variable dependiente, mientras que la variable controlas es la cantidad de moles (n) y temperatura que se mantienen constantes. CONCLUSIÓN En esta práctica de laboratorio realizamos dos experiencias en que hemos puesto a prueba las leyes de Boyle y Gay-Lussac, en consecuencia, analizamos resultados para saber la veracidad de lo que estas leyes definen. Durante las clases teóricas, se confirmaron matemáticamente las relaciones aplicadas a presión y volumen, así como entre presión y temperatura, estableciendo estas formulaciones como elementos fundamentales en el estudio del tema. Laboratorio 1: Ley de Boyle En la Ley de Boyle con respecto a las variaciones que ocurren con la presión y el volumen, hemos comprobado su veracidad, que en un sistema ideal un aumento de presión conlleva inversamente una disminución del volumen, así como describe su ley.

Laboratorio 2: Ley de Gay-Lussac Se constató también la validez de la Ley de Gay-Lussac al verificar que un aumento de temperatura en un sistema ideal se traduce en un aumento proporcional de la presión, siendo posible representar estas relaciones mediante gráficos que reflejan los resultados obtenidos.