Previo 9. Ley de Boyle-Mariotte PDF

Preview

Summary

Previo...

Description

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE INGENIERÍA COORDINACIÓN DE FISICA Y QUIMICA

Laboratorio de Termodinámica Grupo 05 Pioquinto Maqueda, Eder.

Práctica 8 Ley de Boyle-Mariotte

Fecha de entrega: 21 de Junio de 2021

Cuestionario previo 1. Explique en qué consiste el experimento de Boyle-Mariotte. Mediante el uso de Mercurio, un tubo en forma de U, y aire del ambiente, Boyle buscó la relación Presión-Volumen. Boyle empleo el tubo en forma de U y virtió mercurio hasta que los noveles en ambos brazos fueran iguales, en seguida virtió más mercurio en una rama hasta lograr un desnivel y midió la columna de aire encerrado obteniendo el nuevo volumen 𝑉1y la nueva presión . Después de llevar a cabo varias mediciones, como las descritas anteriormente, Robert Boyle, encontró que el volumen de un gas varía inversamente con la presión ejercida sobre él, si la temperatura permanece constante. 2. ¿Qué representa el área bajo la curva en un diagrama (V-P) para una sustancia simple compresible? El trabajo hecho durante un proceso termodinámico es igual al área bajo la curva, como se muestra en el diagrama. 3. ¿Cómo se calcula el trabajo de expansión o de compresión de un gas? El trabajo de expansión-compresión, es la transferencia de energía debida a una diferencia de presiones. Es función de la trayectoria, es decir, depende del camino seguido, del número de etapas en que se realiza. Su expresión matemática puede obtenerse partiendo de la definición general: 𝑉

𝐵

𝑊

= ∫ 𝑝𝑑𝑉 𝐴𝐵 𝑉

𝐴

En el Sistema Internacional el trabajo se mide en Julios (J). Este trabajo está considerado desde el punto de vista del sistema termodinámico, por tanto: El trabajo es positivo cuando lo realiza el gas (expansión) y negativo cuando el exterior lo realiza contra el gas (compresión) 4. ¿Qué es un proceso politrópico y qué es el índice politrópico? Es un proceso termodinámico, que se da en gases, en el que existe, tanto una transferencia de energía al interior del sistema que contiene el o los gases como una transferencia de energía con el medio exterior (proceso isotérmico) que se define por medio de la siguiente ecuación. 𝑛

𝑉𝑃 = 𝐶 Donde: n y C son constantes, según el valor que tome n llamada exponente o índice politrópico se define el tipo de proceso. 5. Mencione tres aplicaciones de la ley de Boyle. ● Los motores a gasolina, gas o diésel también utilizan la ley de Boyle en el proceso de la combustión interna, ya que en un primer tiempo determinado

ingresa el aire al cilindro con volumen y presión, y en un segundo tiempo, se disminuye el volumen al aumentar la presión de este. ● Se aplica en las fábricas encargadas de medir los contaminantes del aire, así como las fábricas que emiten contaminantes al aire, ya que mediante la fórmula de la Ley de Boyle se calculan las presiones. ● Los refrigeradores usan las Leyes de Boyle al momento de descomprimir y expandirse lo cual es el principio de Boyle. 6. ¿Por qué es vital para un buzo conocer la ley de Boyle? La importancia de esta ley para el buceador es capital, teniendo en cuenta que la sangre y tejidos se comportan como líquidos a estos efectos, y que por ello, al aumentar la profundidad y por tanto la presión, absorberán en mayor medida los gases que forman el aire que respira (y más aún si la temperatura baja) Bibliografías: ● ●

● ●

Hector. E. (1987). Experimento de Boyle. Recuperado de: http://galia.fc.uaslp.mx/~medellin/AntologiadeFisica/experimentodeboyle.htm QuimiTube. (9 de abril de 2013). Teoría 3 Termoquímica: Transferencia de energía como trabajo. Trabajo de expansión y compresión de un gas. Recuperado de: https://www.quimitube.com/videos/termodinamica-teoria-3-transferencia-de-energia-c omo-trabajo-trabajo-de-expansion-y-compresion-de-un-gas/ Teresa. M & Ana. S. (2021). Trabajo de un sistema termodinámico. Recuperado de: http://www2.montes.upm.es/dptos/digfa/cfisica/termo1p/trabajo.html Nick. C. (25 de septiembre de 2019). ¿Que es un proceso politrópico? Definición:. Recuperado de: https://www.thermal-engineering.org/es/que-es-el-proceso-politropico-definicion/...