Informe #1 - Simulación PDF

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INGENIERÍAY CIENCIAS BÁSICAS PROYECTOGRUPAL Institución Universitaria Politécnico Gran colombianoPrimer informe Gas ideal - Fluidos y termodinámicaGutierrez Piza Javier Mateus Velasco Yudy Estefany – 1911981517 Zamudio Rojas DaissyTutor: Espitia FernandoInstitución Universitaria Politécnico Grancolo...

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FACULTAD DE INGENIERÍA Y CIENCIAS BÁSICAS PROYECTO GRUPAL

Institución Universitaria Politécnico Gran colombiano

Primer informe Gas ideal - Fluidos y termodinámica

Gutierrez Piza Javier Mateus Velasco Yudy Estefany – 1911981517 Zamudio Rojas Daissy

Tutor: Espitia Fernando

Institución Universitaria Politécnico Grancolombiano Modulo Fluidos y termodinámica Grupo 5 Bogotá D.C., Colombia 2021

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Tabla de contenido. Gas ideal......................................................................................................................................................3 Presentación de los datos y análisis.............................................................................................................4 Conclusiones................................................................................................................................................8 Referencias..................................................................................................................................................9

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Gas ideal Un gas ideal puede ser cualquier gas, en unas condiciones determinadas., son un conjunto de átomos o moléculas que se mueven libremente sin interacciones, el comportamiento del gas ideal se tiene a bajas presiones., en si es un gas hipotético que considera:

 Formado por partículas puntuales sin efectos electromagnéticos.  Las colisiones entre las moléculas y las paredes, es de tipo elástica, es decir, se conserva el momento y la energía cinética.  La energía cinética es directamente proporcional a la temperatura.  Los gases se aproximan a un gas ideal cuando son un gas mono atómico, está a presión y temperatura ambiente. La ecuación de los gases ideales es la siguiente y se basa en la ley de Boyle, la de Gay-Lussac, la de Charles y la ley de Avogadro. PV =nRT

Donde: P= Presión del gas V=Volumen del gas n=Número de moles R= Constante de los gases ideales T= Temperatura del gas medida en Kelvin

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Presentación de los datos y análisis Al momento de realizar el experimento de gas ideal mediante el simulador propuesto se obtuvo los siguientes datos: Tabla 1 Datos simulación A

Para esta simulación el procedimiento que se llevó acabo para encontrar el gas ideal fue el siguiente: El ajuste de los datos de la gráfica de P vs. T cumple con la ecuación:

Donde, según la ley de los gases ideales

Según la simulación, se cumple que:

Donde b=-0.00024 es una desviación del ajuste.

Se puede despejar el número de moles n de la ecuación anterior

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Donde m es la masa del gas y es la masa relativa o molar que identifica cada gas, se puede identificar la sustancia con valores de la literatura. Entonces, utilizando el valor de la constante universal de los gases

Para encontrar el elemento del cual está compuesto el gas estudiado, se encuentra el valor de la masa relativa en la literatura y se compara. Así, se tiene que:

Helio M teórica

4.0026

M exp.

4.003289

e(%)=

0.01721

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Para la segunda simulación realizada se obtuvieron los siguientes datos y se desarrolló de la siguiente manera:

Tabla 2 Datos simulación B

Para poder encontrar el elemento que compone el gas desconocido y usando para ello la ecuación del gas ideal mediante el método de promedio obtuve los siguientes datos. Procedimiento

Para este método lo primero que vamos hacer es despejar n

Y vamos a calcular los n para los datos obtenidos en la simulación de la siguiente manera:

Y de esta manera se procede para cada uno de los n. Con estos datos se procede a calcular el n promedio:

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y con esto ya podemos hallar la masa molar con la siguiente formula:

y para determinar el elemento que compone el gas desconocido buscamos en la tabla de masa atómica, lo que nos arroja que el elemento más cercano a esta masa es el Helio.

Mediante estos dos ejercicios se pudo evidenciar que el elemento que compone el gas desconocido es el Helio, también corroborando que el dato más cercano fue el hallado mediante el primer método donde su margen de error fue de 0,1721, mientras que por medio del método de promedio el margen se nos subió a 0,3774,

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Conclusiones Mediante la realización de algunos experimentos en el simulador planteado y el estudio del gas ideal, se pudo determinar el componente desconocido de un gas, utilizando algunas herramientas matemáticas y teorías planteadas.

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Referencias Greiner,W.,Neise,L., Stocker,H.(2012) thermodynamics and statistical mechanics Springer Science & Bussines Media. CEI academy. (s.f.) Unidad de masa atomica. http://ceiacademy.es/elementos-quimicossegun_su-masa-atomica/...