Para el experimento de compresin isotrmica se se uso una jeringa de 20 ml con un embolo de 8 gr lubricado con aceite, el extremo de la aguja se sell con silicn con el fin de atrapar el aire dentro de la jeringa con el embolo. Se determino un Volumen de aire inicial de 27 ml, una temperatura de 22 C y la presin de la Ciudad de Mxico equivalente a 585 mmHg. Se coloc una pesa de 1218.6 g sobre el embolo con el fin de comprimir el aire dentro de la jeringa y medir el volumen del aire comprimido (Tabla 1).MedicinVolumen (ml)

V027

V116.5

V116

V115

V115

Promedio V115.625

Tabla 1: Valor de el volumen medidoPara encontrar el trabajo desarrollado, usamos la formula . Donde n es el numero de moles, R la constante universal de los gases ideales y T la temperatura. Para encontrar n, partimos del hecho que donde M es la masa molar y la densidad, en este caso, Maire es de 28.84 g/mol, usando la temperatura de 22 C (295.15 K) y una R de 62.36367 mmHG l/mol K se obtiene una densidad de 0.9166 g/l, comparando esto con el Volumen inicial, se obtiene una masa de aire de 0.025 g por lo que la jeringa debe contener 8.67x10-4 mol de aire con lo que se obtiene que se ejerce un trabajo de -0.278 cal sobre el embolo de la jeringa, el signo negativo se debe a que es un trabajo de compresin

En el experimento de expansin isobrica se uso la misma jeringa de 20 ml y la misma pesa de 1218.6 gr de el experimento pasado, Con la ayuda de un soporte universal y una pinzas, se sostiene la jeringa de tal manera que esta quede sumergida en un vaso de precipitados con agua para poder calentar la jeringa sin que esta se deforme, se inicia con la jeringa llena con los 27ml de aire a 22 C que con la presin que la pesa ejerce sobre el embolo, se reduce el volumen a los 15.625 ml obtenidos en el experimento previo. El agua comienza a calentarse usando un mechero de gas y se mide el volumen de aire de la jeringa a 60 C, 80 C y al alcanzar la ebullicin (Tabla 2) usando un termmetro de mercurio para realizar el seguimiento de la temperatura MedicinVolumen (ml)Temperatura (C)

V115.62521

V21760

V31880

V418.592

Para obtener el trabajo realizado de V1 a V2, V2 a V3 y V3 a V4 se utiliza la formula donde la presin absoluta es la suma de las presiones atmosfrica (0.7697 atm) y manomtrica que es directamente proporcional a la fuerza ejercida sobre el embolo e inversamente proporcional al rea de este, sabemos que la fuerza es equivalente al producto de la masa por la aceleracin de la gravedad, la masa de la pesa mas los 8 g del embolo es de 1.2266 kg que al multiplicarlos por los 9.8 m/s de la aceleracin de la gravedad nos da una fuerza de 12.02068 N. Para calcular el rea sobre la que se ejerce esta fuerza, usamos el dimetro interior de la jeringa que es de 1.82 cm que al multiplicar por nos da un rea de 0.0572m, por lo que la presin manomtrica es equivalente a 210.2363 Pa, es decir, 2.075 x 10-3 atm que, sumado a la presin atmosfrica, nos da una presin absoluta de 0.7718 atm, El trabajo equivalente se muestra en la siguiente tabla:MedicinVf-Vi (l)Wb (atm l)Wb (cal)

W120.0013751.0612 x10-30.0257

W230.0010.7718 x10-30.0187

W340.00050.3859 x10-30.0093

Mi Conclusin:

No hay mucho que decir de el primer experimento, se calcul exitosamente el trabajo ejercido, una manera en la que se pueden mejorar las mediciones es usando una jeringa mas grande y sellarla despus de poner el embolo ya que de otra manera, queda un volumen de aire mayor que la graduacin de la jeringa lo que impide medir de manera certera el volumen total. En el segundo experimento podramos tener un mejor entendimiento de como el cambio de temperatura afecta el cambio en el volumen de aire, produciendo trabajo si hubiramos hecho mas mediciones, pero esto requerira de una jeringa mejor graduada ya que el cambio en el volumen es demasiado pequeo como para hacer las mediciones en intervalos mas cortos de temperatura.

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